ASESOR: LÍNEA DE INVESTIGACIÓN: LIMA PERÚ 2018-I
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i
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
Remoción de cobre en muestras alteradas mediante el uso del hongo
Saccharomyces cerevisiae en aguas del río Chillón, Asentamiento
Humano Márquez a nivel laboratorio-2018
TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO AMBIENTAL
AUTOR:
Piero Fernando Ortiz Rodil
ASESOR:
MSc. María del Carmen Aylas Humareda
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
Calidad y Gestión de los Recursos Naturales
LIMA – PERÚ
2018-I
ii
__________________________
Presidente
____________________________
Secretario
______________________________
Vocal
iii
Dedicatoria
A Dios por iluminar mi camino en los
momentos más adversos, y ayudar a
levantame cuando parecía desfallecer.
A mis maravillosos padres, Jenny y Edward
por la crianza y la ensañanza tan buena que
me regalaron desde el momento en que
nací.
A mi hermano Valentino por estar siempre
conmigo alegrándome los días.
A toda mi familia por todos los momentos
hermosos que compartimos y por los que
estaré por siempre agradecido.
iv
Agradecimiento
A Dios, a mi familia por su apoyo
incondicional, a mis compañeros y amigos
por las experiencias compartidas a lo largo
de los años, a mis maestros de pregrado,
por su apoyo y sus enseñanzas para el
desarrollo de esta tesis.
v
Declaración de Autoría
Yo, Piero Fernando Ortiz Rodil, estudiante de la Escuela de Ingeniería Ambiental,
Facultad de Ingeniería, de la Universidad César Vallejo, Sede Lima; declaro el
trabajo académico titulado “Remoción de cobre en muestras alteradas mediante el
uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae en aguas del Río Chillón,
ASENTAMIENTO HUMANO MÁRQUEZ a nivel laboratorio - 2018“,para la
obtención del Título Profesional de Ingeniero Ambiental, es de mi autoría.
Por tanto, declaro lo siguiente:
- He expuesto todas las fuentes empleadas en el presente trabajo de
investigación, identificando correctamente toda cita textual o de paráfrasis
proveniente de otras fuentes, de acuerdo con lo establecido por las normas de
elaboración de trabajos académicos.
- No he utilizado ninguna otra fuente distinta de aquellas expresamente
señaladas en este trabajo.
- Este trabajo de investigación no ha sido previamente presentado completa ni
parcialmente para la obtención de otro grado académico o título profesional.
- Soy consciente de que mi trabajo puede ser revisado electrónicamente en
búsqueda de plagios.
- De encontrar uso de material intelectual ajeno sin el debido reconocimiento de
su fuente o autor, me someto a las sanciones que determinen el procedimiento
disciplinario.
Lima, 19 de junio del 2018
_____________________________
Piero Fernando Ortiz Rodil
DNI: 72410342
vi
Presentación
Señores miembros del jurado calificador: Dando cumplimiento a las normas del
Reglamento de Grados y Títulos para la elaboración y la sustentación de la Tesis
de la sección de Pregrado de la Universidad Cesar Vallejo, para optar el Título
Profesional de Ingeniero Ambiental, presento la tesis titulada: “Remoción de cobre
en muestras alteradas mediante el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae en
aguas del Río Chillón, ASENTAMIENTO HUMANO MÁRQUEZ a nivel laboratorio
- 2018”. La investigación tiene la finalidad de determinar de qué manera el uso del
hongo Saccharomyces Cerevsiae remueve la concentración de cobre en
muestras alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio-2018.
Espero señores miembros del jurado que esta investigación se ajuste a las
exigencias establecidas por la Universidad y merezca su aprobación.
El autor
vii
Indice
Página
Página del jurado ii
Dedicatoria Iii
Agradecimiento Iv
Declaratoria de Autoría V
Presentación Vi
Índice Vii
Índice de tablas Ix
Índice de figuras Xi
Resumen Xiii
Abstract Xv
I. Introducción 17
1.1. Realidad problemática 18
1.2. Trabajos previos 21
1.3. Teorías relacionadas al tema 24
1.3.1. Bases teóricas del Uso del hongo Saccahromyces
Cerevisiae
24
1.3.2. Bases teóricas de la Remoción de cobre 27
1.4. Formulación del problema 31
1.5. Justificación del estudio 31
1.6. Hipótesis 33
1.7. Objetivos 34
II. Método 36
2.1. Diseño de investigación 37
2.2. Variables, operacionalización 62
2.3. Población y muestra 64
2.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos, validez y
confiabilidad
67
2.5. Métodos de análisis de datos 70
2.6. Aspectos éticos 70
III. Resultados 71
3.1. Análisis descriptivo 72
viii
3.1.1 Medidas descriptivas para el indicador 1 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción
de cobre antes de su aplicación y después de ella.
3.1.2 Medidas descriptivas para el indicador 1.5 gr/100ml
de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) para la
remoción de cobre antes de su aplicación y después de
ella.
3.1.3 Medidas descriptivas para el indicador 1 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) para la remoción
de cobre antes de su aplicación y después de ella.
3.1.4 Medidas descriptivas para el indicador 1.5 gr/100ml
de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) para la
remoción de cobre antes de su aplicación y después de
ella.
72
75
78
81
3.2. Análisis inferencial 85
IV. Discusión 97
V. Conclusiones 103
VI. Recomendaciones 106
VII. Referencias 108
Anexos 114
Anexo A Matriz de consistencia 115
Anexo B Matriz de operacionalización de variables. 117
Anexo C Instrumento de recolección de datos 118
Anexo D Base de datos 122
Anexo E Solicitud para el uso de laboratorios 126
Anexo F Informe de ensayos 129
Anexo G Validación del instrumento 131
Anexo H Método de espectrofotometría por absorción
atómica
135
Anexo I
Anexo J
Anexo K
Análisis de los parámetros fisicoquímicos pre-test
Determinación de la dosis de levadura seca
Agitación y remoción de la biomasa de las muestras
136
136
137
ix
Índice de tablas
Página
Tabla 1 Microorganismos biosorventes de metales pesados 26
Tabla 2 Estándar de calidad ambiental 2017 para el cobre 30
Tabla 3 Materiales de campo y de laboratorio 39
Tabla 4 Número de muestras tomadas y sus coordenadas 42
Tabla 5 Determinación de la concentración en las muestras
provenientes de las aguas del Río Chillón, AA.HH
Márquez.
47
Tabla 6 Distribución de las alícuotas para el grupo 1 49
Tabla 7 Distribución de las alícuotas para el grupo 2 50
Tabla 8 Parámetros fisicoquímicos pre-test para el grupo 1 51
Tabla 9 Parámetros fisicoquímicos pre-test para el grupo 2 52
Tabla 10 Dosis de levadura seca (Saccharomyces Cerevisiae) para
el grupo 1
53
Tabla 11 Dosis de levadura seca (Saccharomyces Cerevisiae) para
el grupo 2
54
Tabla 12 Determinación de fibra cruda para la Levadura instantánea
seca
61
Tabla 13 Matriz de Operacionalización de variables 63
Tabla 14 Muestra seleccionada para de la investigación 65
Tabla 15 Técnicas de recolección de datos 67
Tabla 16 Lista de expertos que evaluaron la validez y aplicabilidad
del contenido del instrumento de recolección de datos
cuantitativos en la investigación
68
Tabla 17 Estadísticos de fiabilidad 69
Tabla 18
Tabla 19
Medidas descriptivas para el indicador 1 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción
de cobre antes de su aplicación y después de ella
Medidas descriptivas para el indicador 1.5 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción
de cobre antes de su aplicación y después de ella
72
75
x
Tabla 20
Tabla 21
Tabla 22
Tabla 23
Tabla 24
Tabla 25
Tabla 26
Tabla 27
Tabla 28
Tabla 29
Medidas descriptivas para el indicador 1gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) para la remoción
de cobre antes de su aplicación y después de ella
Medidas descriptivas para el indicador 1.5gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) para la remoción
de cobre antes de su aplicación y después de ella
Prueba de normalidad del indicador 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7)
Prueba de normalidad del indicador 1.5 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
Prueba de normalidad del indicador 1gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5)
Prueba de normalidad del indicador 1.5 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
Prueba de t de Student para el indicador el indicador 1
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
Prueba de t de Student para el indicador el indicador 1.5
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
Prueba de t de Student para el indicador el indicador 1
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
Prueba de t de Student para el indicador el indicador 1.5
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
78
81
86
87
88
89
91
93
94
95
xi
Índice de Figuras
Figura 1 Estación de monitoreo del ANA RChil 16 40
Figura 2 Toma de muestra de acuerdo al Protocolo nacional para el
monitoreo de la calidad de los recursos hídricos
superficiales
41
Figura 3 Proceso de digestión en tres alícuotas de 100 ml 43
Figura 4 Proceso de filtración en tres alícuotas de 100 ml 44
Figura 5 Alícuotas preparadas para la prueba por
espectrofotometría de absorción atómica
46
Figura 6 Datos históricos en relación a la concentración de cobre
registrada en la prueba 1 y las concentraciones registradas
en años anteriores
48
Figura 7 Análisis de los parámetros fisicoquímicos pre-test mediante
el multiparámetro
51
Figura 8 Medición de la proporción de biomasa para la
implementación del tratamiento utilizando la balanza
analítica
53
Figura 9 Agitación de las muestras post-test en el agitador
magnético con calefacción marca DLAB
55
Figura 10 Remoción de la biomasa post-test agitación mediante la
centrífuga de mesa
55
Figura 11 Degradación de la material orgánica y liberación de los
iones metálicos a través del proceso de digestión usando
el agutador magnético con calefacción marca DLAB
56
Figura 12 Filtración de las alícuotas para la eliminación de impurezas
mediante papel filtro de filtro lento.
57
Figura 13 Análisis de la concentración de cobre para las muestras
pre-test y post-test mediante Espectrofotometría de
Absorción Atómica
60
Figura 14 Mapa de ubicación de la Cuenca baja del Río Chillón que
transcurre por el AA.HH MárqueZ, Distrito del Callao,
Provincia Constitucional del Callao
66
xii
Figura 15 Concentración de cobre antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae
73
Figura 16 Comportamiento de las medidas descriptivas de la
concentración de Cobre antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae
74
Figura 17 Concentración de cobre antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae
76
Figura 18 Comportamiento de las medidas descriptivas de la
concentración de Cobre antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae
77
Figura 19 Concentración de cobre antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae
79
Figura 20 Comportamiento de las medidas descriptivas de la
concentración de Cobre antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae
80
Figura 21 Concentración de cobre antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae
82
Figura 22 Comportamiento de las medidas descriptivas de la
concentración de Cobre antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae
83
xiii
RESUMEN
La presente tesis se enmarca dentro de la línea de investigación calidad y gestión
de los recursos naturales y se enfocó en el uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae para la remoción de cobre en muestras alteradas en las aguas del Río
Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio 2018.
El objetivo principal, determinar de qué manera el uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae remueve el cobre en muestras alteradas en las aguas
del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio. En el mismo sentido, el
presente proyecto de investigación tiene dos variables, la primera variable
independiente está enfocada el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae y la
segunda variable está enfocada en la remoción de cobre en muestras alteradas
en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio. La presente
investigación se fundamenta en el hecho de que el uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae remueve el cobre en muestras alteradas en las aguas del Río
Chillón,AA.HH Márquez a nivel de laboratorio al presentarse un cambio
significativo en la dimensión concentración de cobre en los indicadores
concentración inicial, concentración final y eficiencia, todo ello en las aguas del
Río Chillón, AA.HH Márquez, 2018.
La metodología que se utilizó fue un enfoque cuantitativo ya que permitió la
recolección de datos e inferir a través de las estadísticas. El tipo de investigación
utilizada es aplicada y el tipo de estudio es experimental con un diseño cuasi-
experimental. Se utilizó la observación como técnica de recolección de datos a
través del instrumento ficha de registro para la recolección de datos respecto a los
indicadores 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7), el indicador
1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7), el indicador 1 gr/100ml
de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) y para el indicador 1.5 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
Los resultados obtenidos en esta investigación demuestran que el uso del
hongo Saccharomyces Cerevisiae remueve de manera significativa la
concentración de cobre en muestras alteradas en las aguas del Río Chillón a nivel
de laboratorio, confirmando así que el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae
para el indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) reduce la
concentración de cobre en las aguas del Río Chillón en un 76.33%, asimismo se
xiv
observa una reducción en la concentración de cobre para el indicador 1.5
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) obteniendo una eficiencia
de remoción del 79.24%, de igual manera se visualiza una reducción en la
concentración de cobre para el indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango
de ph (6 – 6.5) obteniendo una eficiencia de remoción del 71.33% y se aprecia
que para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) se
produjo una disminución en la concentración de cobre en un 76.39%, de los
resultados obtenidos se concluye que el uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae reduce de manera significativa la concentración de cobre en muestras
alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
Palabras clave: Hongo Saccharomyces Cerevisiae, Remoción de cobre,
Levadura seca.
xv
ABSTRACT
This thesis is part of the line of research on quality and management of
natural resources and focused on the use of the fungus Saccharomyces
Cerevisiae for the removal of copper in altered samples in the waters of the Chillón
River, AA.HH Márquez at the laboratory level 2018.
The main objective was to determine how the use of the Saccharomyces
cerevisiae fungus removes copper in altered samples in the waters of the Chillón
River, AA.HH Márquez at the laboratory level. In the same sense, the present
research project has two variables, the first independent variable is focused on the
use of the fungus Saccharomyces Cerevisiae and the second variable is focused
on the removal of copper in altered samples in the waters of the Chillón River,
AA.HH Márquez at the laboratory level. The present investigation is based on the
fact that the use of the fungus Saccharomyces Cerevisiae removes copper in
altered samples in the waters of the Chillón River, AA.HH Márquez at the
laboratory level when a significant change in the copper concentration dimension
in the indicators initial concentration, final concentration and efficiency, all in the
waters of the Chillón River, AA.HH Márquez, 2018.
The methodology used was a quantitative approach since it allowed data
collection and inferring through statistics. The type of research used is applied and
the type of study is experimental with a quasi-experimental design. Observation
was used as a data collection technique through the instrument record card for the
collection of data with respect to the indicators 1 gr / 100ml of dry yeast at a range
of pH (5 - 5.7), the indicator 1.5 gr / 100ml of dry yeast at a pH range (5 - 5.7), the
indicator 1 gr / 100ml of dry yeast at a range of pH (6 - 6.5) and for the indicator
1.5 gr / 100ml of dry yeast at a range of ph ( 6 - 6.5)
The results obtained in this investigation demonstrate that the use of the
Saccharomyces cerevisiae fungus significantly removes the copper concentration
in altered samples in the waters of the Chillón River at laboratory level, confirming
that the use of the Saccharomyces cerevisiae fungus for the indicator 1 gr / 100ml
of dry yeast at a range of pH (5 - 5.7) reduces the concentration of copper in the
waters of the Chillón River by 76.33%, also shows a reduction in the concentration
of copper for the indicator 1.5 gr / 100ml of yeast dry at a range of pH (5 - 5.7)
xvi
obtaining a removal efficiency of 79.24%, likewise a reduction in the copper
concentration for the indicator 1 gr / 100ml of dry yeast at a range of ph (6 - 6.5)
obtaining a removal efficiency of 71.33% and it is appreciated that for the indicator
1.5 gr / 100ml of dry yeast at a range of ph (6 - 6.5) there was a decrease in the
concentration of copper. In 76.39% of the results obtained, it is concluded that the
use of the Saccharomyces Cerevisiae fungus significantly reduces the
concentration of copper in altered samples in the waters of the Chillón River,
AA.HH Márquez at the laboratory level.
Key words: Fungus Saccharomyces Cerevisiae, Copper removal, Dry yeast.
17
l. Introducción
18
1.1 Realidad problemática
Nacional
La minería es una actividad en la cual se extraen de la corteza terrestre los
minerales de manera selectiva. Son muchos los que son explotados
continuamente, podemos mencionar algunos ejemplos, este es el caso de los
metales como la plata, el hierro y el oro o también como los minerales industriales
y los materiales que son usados para la construcción como la arcilla o la grava,
entre otros.Vale decir que el problema ambiental mas importante con respecto a la
minería son los volúmenes de relave que se generan luego del producto de el
chancado y la molienda, volúmen que resulta mucho mayor al del volúmen original
del mineral “in situ”.
Asimismo, el ANA (2015) en su informe técnico titulado “Informe técnico de
resultados del monitoreo participativo de la calidad del agua en la Cuenca del Río
Chillón” manifiesta que se realizó a lo largo de la extension del Río Chillón el
registro de datos relacionados a los parámetros fisicos, químicos y biológicos para
el análisis de la calidad del agua mediante toma de muestras en los 16 estaciones
de monitoreo previamente asignadas, se observó que en las estaciones
denominadas Rchil15 y Rchil16 se presentaron altas concentraciones de cobre
total (Cu) dichas concentraciones oscilaban entre 0.20 y 0.25 mg/L, las cuales
sobrepasaban significativamente el Estándar de Calidad Ambiental para Cu el
cual fue de 0.2 mg/L en ese año.
En relación al perfil toxicológico del cobre, su ingesta en soluciones acuosas con
altas concentraciones puede llegar a provocar problemas gastrointestinales.
Además el aspirar humos, el resultado de la volatilización de sales de cobre
puede provocar desde una simple congestión nasal hasta aberturas en el tabique
nasal. El contacto por períodos largos a este humo puede dar como resultado
irritaciones en los ojos, náuseas, mareos, diarreas e irritaciones en la boca. Se
concluye de esta manera que producto de las actividades recreacionales
realizadas por los residentes del AA.HH Márquez, distrito del Callao en las
cercanías de la Cuenca baja del Río Chillón y del perfil toxicológico presentado
19
por el cobre,este resulta ser un problema latente para los residentes cercanos a la
ribera del río.
De igual manera, en el 2013 el ANA publicó un informe técnico titulado
“Segundo Monitoreo Participativo de la Calidad del Agua en la Cuenca del Río
Chillón”, cuyo objetivo fue determinar la calidad del agua del Río Chillón mediante
el análisis de los parámetros físicos, químicos y biológicos. Se visualizó que la
concentración de cobre total para la estación de monitoreo RChil16 fue superior a
0.25 mg/L, el cual sobrepasa de manera significativa el Estándar de Calidad
Ambiental, el cual fue de 0.2 mg/L para ese año.
En relación al perfil toxicológico del Cu. Al ser este soluble en agua, eleva su nivel
de nocividad ya que puede ser fácilmente absorbido por el organismo humano.
Una vez dentro del organismo, los metales pesados y en específico el cobre son
propensos a enlazarce con enzimas y a retraer su correcto funcionamiento. Hasta
el consumo de dosis de una concentración no tan elevada pueden desencadenar
problemas neuronales graves y alteraciones fisiológicas.. Seguidamente se
concluye que producto de las actividades recreacionales realizadas por los
residentes del AA.HH Márquez, distrito del Callao en las cercanías de la Cuenca
baja del Río Chillón y del perfil toxicológico del Cu, resulta ser un problema latente
para los residentes cercanos a la ribera del río.
Internacional
El año 2017 en Argentina, en la ciudad de Lanús se hizo un estudio de la cantidad
de plomo presente en el organismo que poseían los pobladores de las distintas
villas. Por ejemplo en Villa Inflamable el 40% de las personas poseen un alto
índice de plomo en el organismo y aunque no se a detectado la fuente exacta de
procedencia del plomo, se infiere que sería producto de las actividades del Polo
Petroquímico de Duck Sud. En un estudio general, se determinó que la calidad del
agua en Lanús no es el adecuado, presentando niveles que oscilan entre los 13 y
60 puntos según los ICA (Índice de Calidad de Agua).Se supo además que de las
32000 personas que habitan la ciudad de Lanús el 10 % presentan un alto índice
de plomo en su organismo.
20
Según ABC (2017) en el 2017 se vivió un problema de desabastecimiento
del agua en España producto de las sequías y donde a pesar de que en el 2015
se planteadoron objetivos a cumplir a largo plazo (2021) por la Directiva Marco del
Agua el cual consistían en tener el total de masas de agua en un buen estado
ecológico,del 100% de masas de agua en España solo el 55% mantienen un buen
estado, mientras que no sucede lo mismo con el 42%, el cual fue denominada de
una muy baja calidad, el 2% restante no fue estudiado aún. Por citar un ejemplo el
Río Ebro, el mas caudoloso de España el cual sufre de la contaminación
industrial, se ha reportado que entre el 15 y 20 porciento de las trecientas mil ton.
de lodos tóxicos y residuos contaminantes entre ellos relaves mineros que
durante años han sido descargados al Río,han afectado considerablemente la
zona de el embalse de Flix ubicada en la provincia de Tarragona.
21
1.2 Trabajos previos
Nacional
Según Torres, (2016) en su trabajo de investigación titulado “Bioadsorción de
Cobre (II) en las aguas del Canal Matriz del rio Pativilca empleando la Cáscara de
Naranja (Citrus sinensis)” tuvo como objetivo principal obtener la eficiencia de
Bioadsorcion de Cobre (ll) en las aguas del Canal del río Pativilca utilizando la
Cáscara de Naranja (Citrus sinensis). Con respecto a la metodología,
primeramente se calculó la concentración de plomo presente en el río, se observó
1 ppm de Cu(II).Asimismo se prosiguió a tratar la cáscara de naranja, se lavó con
agua destilada y se pasó a secarla a 105° C durante un período de 20 horas. Se
impregnó el precursor utilizando ácido fosfórico (H3PO4) al 85% w/w durante siete
días, se activó quimicamente a una temeperatura de 550° C, se niveló el ph con
agua destilada y finalmente se tamizó, el resultado fue la obtención del carbon
activado con un tamaño aproximado de entre - 255 um a + 355 um.El proceso de
bioadsorción se realizó a temperatura ambiente y con ph determinado para cada
prueba (3, 4.5, 6), el tamaño de partícula estuvo entre – 255 um a + 355 um en un
período de tiempo de contacto de 5 minutos, además de una agitación de 150 rpm
y con una concentración del bioabsorvente (cáscara de naranja) de 2 g/L y 4
g/L.Finalmente la eficiencia de remoción de Cu(ll) fue alta obteniendo resultados
que ondularon entre 96% a >98%.
La investigación realizada por Torres se encuentra enmarcada
específicamente dentro de la remoción de cobre, tema de interés en el estudio
realizado. Así mismo muestra a detalle la importancia de la usabilidad y eficiencia
en el uso de la Cáscara de Naranja (Citrus sinensis) en las aguas del Canal Matriz
del rio Pativilca para la Bioadsorción de Cobre (II).
Internacional
Según Dimas, (2011) en su trabajo de investigación titulado “Estudio de la
interacción de metales pesados (Pb, Cd, Zn y Cr) en solución, en el proceso de
biosorción por tres tipos de biomasa” manifiesta que hoy en día abunda en
22
nuestro planeta el problema de los metales pesados que contaminan el medio
ambiente perjudicando el desarrollo de los seres vivos, sin embargo se viene
desarrollando nuevas tecnologías como el caso de la utilización de las levaduras
tanto de cerveza y del pan, como también de el uso de el alga Caulerpa sp. para
la descontaminación de soluciones sintéticas que contienen metales como el Zinc,
Cromo, Cadmio y el Plomo. Se evaluará la eficiencia de las levaduras de
panadería, cerveza y el alga Caulerpa sp. para la adsorción de metales pesados.
Los resultados obtenidos fueron concentraciónes altas de Cadmio, Plomo, Zinc y
Cromo removidas siendo el orden de eficiencia de adsorción de las biomasas
utilizadas el siguiente: levadura residual de cerveza > Caulerpa sp. >levadura de
pan.Para la levadura de panadería el porcentaje de eficiencia mayor de remoción
de Cromo fue del 90% a los cinco minutos de contacto, para el Zn fue también del
90% de eficiencia a los 5 minutos de contacto, para el Pb fue del 90% de
eficiencia a los 30 minutos de contacto mientras que para el Cadmio, la capacidad
de remoción de la levadura de panadería fue de 30.06 mg/g siendo el tiempo de
mayor captación los primeros cinco minutos. Se trabajó a un pH 5.
La investigación realizada por Dimas se encuentra enmarcada
específicamente dentro del uso de la levadura residual de panadería, tema de
interés en el estudio realizado. Así mismo muestra a detalle la importancia de la
usabilidad y eficiencia en el estudio de la interacción de metales pesados (Pb, Cd,
Zn y Cr) en solución, en el proceso de biosorción por tres tipos de biomasa
(levadura residual de cerveza, levadura residual de panadería y el alga Caulerpa
sp.
Según Moreno, [et.al], (2016) en su artículo científico titulado “Biosorción de
cadmio en solución acuosa utilizando levadura de panadería (Saccharomyces
cerevisiae)” manifiesta que el objetivo del trabajo fue el de determinar la eficiencia
de la utilización de la levadura de panadería (Saccharomyces cerevisiae) en la
biosorción de cadmio en soluciones acuosas en diferentes condiciones físicas y
químicas. Se concluyó que el Ph adecuado fue de 6.0, la concentración adecuada
de Cadmio de (5mg/L), removiendo el 76% (3.8±0.01 mg/L).La mayor biosorción
de parte de la levadura ocurrió en los primeros cinco minutos, reduciendo el
23
potencial zeta (ζ) hasta un máximo de once unidades.De esta manera se
demuestra que el uso de la levadura de panadería (Saccharomyces cerevisiae) es
eficiente para la remoción de metales pesados de soluciones acuosas.
La investigación realizada por Moreno, [et,al] se encuentra enmarcada
específicamente dentro del uso de la levadura de panadería (Saccharomyces
Cerevisiae), tema de interés en el estudio realizado. Así mismo muestra a detalle
la importancia de la usabilidad y eficiencia en el uso de la levadura de panadería
(Saccharomyces cerevisiae) para la Biosorción de cadmio en solución acuosa.
Según Celebi, [et.al], (2016) en su artículo científico titulado “Remoción de cobre
de agua de río contaminada con cobre y soluciones acuosas usando
Methylobacterium extorquens suelo arcilloso Erzurum modificado (Removal of
copper from copper-contaminated river water and aqueous solutions using
Methylobacterium extorquens modified Erzurum clayey soil)” menciona que el
objetivo principal de su investigación fue determinar la eficiencia de remoción de
cobre en soluciones acuosas y aguas de rió contaminado a diferente Ph, dosis y
temperatura utilizando un microorganismo de la especie Methylobacterium
extorquens en suelos arcillosos modificados denominado “Erzurum”. Concluyó
que el Ph adecuado para la utilización de este microorganismo es un Ph 5. La
biosorción óptima de dió a través de una dosis de 45.7 mg 𝑔−1 y 48 mg 𝑔−1
(50mg/50Ml).
La investigación realizada por Celebi, [et.al] se encuentra enmarcada
específicamente dentro de la remoción de cobre, tema de interés en el estudio
realizado. Así mismo muestra a detalle la importancia de la usabilidad y eficiencia
en el uso del microorganismo Methylobacterium extorquens suelo arcilloso
Erzurum modificado para la remoción de cobre de agua de río contaminada con
cobre y soluciones acuosas
24
1.3 Teorías relacionadas al tema
1.3.1 Bases teóricas del Uso del hongo Saccahromyces Cerevisiae
Hongo Saccharomyces Cerevisiae
Dimas, [et.al], (2013) manfiesta que a lo largo del siglo XVIII y XIX se a estudiado
la capacidad de biosorción de sustancias tóxicas como metales pesados del
hongo Saccharomyces Cerevisiae, mediante cultivos y manteniendo las células
viables obteniendo resultados favorables, sin embargo es en las últimas tres
décadas que debido al desarrollo de métodos biológicos para la
descontaminación es que se empieza a estudiar la capacidad del hongo utilizando
células no viables como las que pueden estar presentes en la levadura de
panadería industrial. Los estudios sobre este hongo nos dicen que existen
parámetros como el pH ,la temperatura, nivel de biomasa y la concentración de la
solución que influyen directamente en la eficiencia de remoción.Además es
debido a los grupos funcionales como los grupos carboxilo, amino, fostato e
hidroxilo que componen al Saccharomyces Cerevisiae que se produce la
remoción ya que cumplen un rol importante.Este proceso es conocido como
microprecipitación, en donde el hongo genera una capa polimérica la cuál es
penetrada por los iones metálicos y a través de la cual pueden llegar a la pared
celular.Esto ocurre ya que es parte del sistema de defensa del hongo (p. 3).
Biosorción
Según Revista QuimicaViva, (2003) en una de sus publicaciones manifiesta que
para los procesos de biorremediación de metales pesados tales como el zinc, el
cobre, el cromo, el cadmio y el plomo se han estudiado diversos métodos
biológicos como por ejemplo la biosorción.La labor que cumplen los
microorganismos es la de funcionar como biosorventes que puedan retener una
cantidad de metales pesados en períodos de tiempo cortos en soluciones
acuosas. Algo importante de agregar es que no se necesita mantener al
microorganismo en un proceso de metabolismo activo, por lo que no es necesario
25
la implementecion de nutrientes y por consiguiente los costos se reducen.Además
otro punto a recalcar es que la biomasa que participa de este procesl al ser
extraída de sistemas acuosos como efluntes de rios, cursos de agua,entre otros
se puede concluir que es un proceso biológico muy rentable.Es por eso que se
enfatiza en el estudio de nuevos microrganismos con las caracteristicas de
biosorción de metales pesados, además del estudio de nuevos procesos de
biosorción donde se puedan emplear también polímeros (macromoléculas),
consorcios o sistemas integrados por microorganismos con el fin de hacer mas
eficiente el rendimiento en función de la captación de una mayor cantidad de
metales pesados (p. 99).
El proceso de biosorción consiste en la retención de metales pesados por
intermedio de una interacción fisica y química, del metal específico con ligandos
que pertenecen a la supercie celular. Además haciendo referencia a lo anterior
(Revista QuimicaViva, 2003) manifiesta que “Esta interacción se produce con
grupos funcionales expuestos hacia el exterior celular pertenecientes a partes de
moléculas componentes de las paredes celulares, como por ejemplo carboxilo,
amino, hidroxilo, fosfato y sulfhidrilo” y que la temperatura no es un factor que
influya en el mecanismo de cinética rápida, y sobre todo que se pueden construir
isotermas de Freundlich y Langmuir para tener un conocimiento mas profundo.
Microorganismos con capacidades biorremediadoras
De acuerdo a Beltrán (2016) Los metales pesados son contaminates que por
comportamiento suelen ser persistentes o recalcitrantes en el medio donde estén.
Debido a eso se han desarrollado tecnologías de origen biológicas como el caso
de la fitorremediación, los tratamientos microbiológicos y la inoculación de
algunas bacterias y hongos en procesos fitorremediativos para reducir la toxicidad
de los metales pesados en el medio donde estén. Un ejemplo de esto es la
inoculación de microorganismos en la especia de planta “Salix sp.” para el
tratamiento de metales pesados presentes en el suelo. En el siguiente cuadro se
detallan algunos microorganismos, sus características y los metales pesados
implicados en su proceso de biorremediación (pp. 174-175).
26
Tabla 1. Microorganismos biosorventes de metales pesados
Microorganismo Características Metal Autor
Saccharomyces
Cerevisiae
Este hongo tiene la capacidad
de reducir la concentración de
Pb en un 86.4%, siendo 5 el Ph
adecuado de la muestra.
Plomo
Infante, [et.al], (2013) en
su trabajo de
investigación titulado
“Remoción de plomo,
mercurio y níquel
utilizando la levadura
Saccharomyces
cerevisiae”.
Pseudomonas
Este hongo puede llegar a
remover hasta el 20% de la
concentración de metales
pesados como Zn, Cr y Cu, en
período de incuvación previo de
40 horas.
Zinc, Cobre y
Cromo
Zapata, [et.al], (2014)
en su trabajo de
investigación titulado
“Bioadsorción de cobre
(III) en soluciones
acuosas con
Saccharomyces
cerevisiae”.
Cryptococcus
neoformans
Puede llegar a remover entre
75 – 95 % de la concentración
de Cr. Sometiendo al hongo a
tiempos de incubación
superiores a 24 horas y a Ph
ácido.
Cromo
Zapata, [et.al], (2014)
en su trabajo de
investigación titulado
“Bioadsorción de cobre
(III) en soluciones
acuosas con
Saccharomyces
cerevisiae”
Bacillus
thuringiensis
Esta bacteria cuyo hábitat es el
suelo, presenta una gran
eficiencia en la remoción de
Cromo(Vl) presentando un
99,42% en aguas residuales
provenientes del Río Pasto en
Colombia. Las muestras
tomadas no fueron esterilizadas
y se realizaron las pruebas a
nivel de laboratorio.
Cromo
Guerrero, [et.al], (2016)
en su trabajo de
investigación titulado
“Eficiencia en la
reducción de Cromo por
una bacteria silvestre en
un tratamiento tipo Batch
utilizando como sustrato
agua residual del
municipio de Pasto,
Colombia”.
27
En la tabla 1, se detalla una recopilación de algunos microorganismos
emplerados en investigaciones referidas a remoción de metales pesados.
1.3.2 Bases teóricas de la Remoción de cobre
Metales pesados
Ortiz [et.al], (2015) menciona que los elementos químicos que poseen una
densidad la cual es similar o superior a 5 g/cm3 cuando se encuentran en forma
elemental o también los elementos químicos que posean un número atómico por
sobre 20 se denominan metales pesados (discriminando dos tipos de metales
pesados, los cuales son los alcalinotérreos y los alcalinos). Sin embargo, es
importante mencionar que el término metales pesados no es preciso. Con lo
argumentado anteriormente se busca enfatizar en ciertos metakes pesados, los
cuáles a pesar de ser elementos pesados, presentan un alto índice de toxicidad
para la célula. Es importante recalcar que a pesar que puedan existir algunos
elementos químicos que a concentraciones bajas puedan ser beneficiosas para la
célula, en concentraciones elevadas resultan ser muy nocivas. Por consiguiente
tiene coherencia mantener la terminología “metales pesados” para explicar los
elementos mencionados (p. 5).
El Zn, Cr, Sn, Cd, As, Cu y Pb son considerados los metales pesados más
nocivos.Son muy utilizados en determinadas medicinas y plaguicidas, además de
su uso ya conocido en otras industrias. Al ser estos solubles en agua, elevan su
nivel de nocividad ya que pueden ser fácilmente absorbidos por el organismo
humano. Una vez dentro del organismo, los metales pesados son propensos a
enlazarce con enzimas y a retraer su correcto funcionamiento. Hasta el consumo
de dosis de una concentración no tan elevada pueden desencadenar problemas
neuronales graves y alteraciones fisiológicas.
Perfil toxicológico del cobre (Cu)
Ortiz [et.al], (2015) menciona que uno de los metales pesados, el cual es
considerado como primordial en el metabolismo del ser humano, además de
poseer características maleables y de ser dúctil es el Cobre(Cu). El cobre puede
encontrarse esencialmente en forma de óxidos y sulfuros, los cuáles pueden estar
28
presentes en minerales. La ingesta de compuestos tóxicos como es el caso del
sulfato de cobre (CuSO4) en una alta dosis (g.) puede generar problemas de salud
como sudoración excesiva, fallas renales, náuseas, diarreas y hasta la muerte en
ocasiones extrañas. La ingesta de soluciones acuosas con altas concentraciones
de cobre puede llegar a provocar problemas gastrointestinales. Además el aspirar
humos, el resultado de la volatilización de sales de cobre puede provocar desde
una simple congestión nasal hasta aberturas en el tabique nasal. El contacto por
períodos largos a este humo puede dar como resultado irritaciones en los ojos,
náuseas, mareos, diarreas e irritaciones en la boca y nariz (p. 8).
Características fisicoquímicas del agua
Temperatura
Según Saavedra (2017) definió temperatura:
Dentro del proceso de interacción de agentes biológicos como tratamiento
en función de la descontaminación de las aguas residuales, la temperatura
tiene mucho que ver en la eficiencia, además en la determinación del
oxígeno disuelto y en la velocidad de reacción en determinados procesos
químicos (p. 7).
Turbiedad
Según Saavedra (2017) quien cita a (Romero, 1999) definió turbiedad:
Es un parámetro muy importante ya que nos indica cual es la calidad del
agua producto de la presencia de las partículas coloides.Vale rescatar que
la turbiedad también es un paramétro donde interaccionan las partículas en
suspension (p. 7).
Conductividad
Según Saavedra (2017) definió conductividad:
El agua en su estado natural, por su propia cuenta no es un buen
conductor de corriente eléctrica por lo que de haber presencia de una
buena conductividad muy probablemente se deba a las sales disueltas o
29
impurezas presentes como descargas provenientes de la industria minera
por dar un ejemplo.Es importante mencionar que el agua que presente alto
nivel de conductividad no podría utilizarse ni para riego producto del alto
nivel de sales (p. 8).
PH
Según Saavedra (2017) definió pH:
El pH o también conocido como el potencial del ión hidrógeno (H*) en
medio acuoso es usado comúnmente para comprobar la alcalinidad o
acidez de una muestra. El Ph cuando esta involucrado en tratamientos
biológicos de descontaminación es muy importante ya que por ejemplo hay
determinados microorganismos los cuales tiene una medida de Ph
restrictiva para poder actuar eficientemente, es decir son altamente
sensibles a este parámetro ya que de no ser así puede no resultar el
tratamiento (p. 10).
Método de Estectrofotometría de Absorción Atómica
Según Araujo, (2010) manifiesta que primeramente hay que mencionar que este
método se basa en la determinación de la cantidad de luz absorbida en
determinada longitud de onda por los átomos.Este método consiste en el análisis
y medición en estado gaseoso de la concentración del analito mediante la
adsorción de la luz. Es común vaporizar la muestra ya sea mediante flama o en
un horno de grafito debido a que la mayoría de ellas se presentan en estado
sólida o líquida.“Se utiliza comúnmente un nebulizador pre-quemador (o cámara
de nebulización) para crear una niebla de la muestra y un quemador con forma de
ranura que da una llama con una longitud de trayecto más larga”. La razón por la
que es necesario convertir el analito a su estado gaseoso es por que la llama no
resulta tener un temperatura lo suficientemente eficiente para excitar a los átomos
en el estado en el que están. “El nebulizador y la llama se usan para desolvatar y
atomizar la muestra” (p. 56).
Estándar de Calidad Ambiental 2017 (ECA)
De acuerdo a la Ley N° 28611 el Estándar de Calidad Ambiental (ECA) son
30
medidas dispuestas para la identificación de la concentración en sustancias o de
parámetros químicos, físicos y biológicos que estén permitidos tanto en el suelo,
aire o agua.El Río Chillón esta catalogado en la Categoría 3 : Riego de vegetales
y bebida de animales y no en la Categoría 1 : Poblacional y recreacional, que esta
destinada a la transformación en agua potable por dar un ejemplo, esto es debido
al nivel de contaminación que presenta.
A continuación en la Tabla 2 se presenta el ECA para el nivel de cobre en aguas
de Categoría 3.
Tabla 2
Estándar de calidad ambiental 2017 para el cobre
Parámetro
Unidad de
medida
D1:Riego de vegetales
D2: Bebida de
animales
Agua para
riego no
restringido
(c)
Agua para
riego
restringido
Bebida de
animales
Cobre mg/L 0,2 0,5
Fuente: Estándar de Calidad Ambiental, 2017
31
1.4. Formulación del problema
Problema general
¿Cuál será la eficiencia óptima de remoción en la concentración de cobre
en muestras alteradas mediante el uso del hongo Saccharomyces
cerevisiae en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio?
Problemas específicos
¿Cuál será la eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas
mediante la aplicación de una dosis de 1gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un
rango de entre 5 a 5.7 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel
de laboratorio?.
¿Cuál será la eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas
mediante la aplicación de una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un
rango de entre 5 a 5.7 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel
de laboratorio?.
¿Cuál será la eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas
mediante la aplicación de una dosis de 1gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un
rango de entre 6 a 6.5 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel
de laboratorio?.
¿Cuál será la eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas
mediante la aplicación de una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un
rango de entre 6 a 6.5 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel
de laboratorio?.
32
1.5. Justificación del estudio
Conveniencia
Citando a Dorián, (2008) en su trabajo de investigación titulada “Bioadsorción de
metales pesados mediante el uso de biomasa bacteriana aislada de jales
mineros”, menciona que el uso de este método es factible para bajas
concentraciones del metal en mención (100mg/L) , además menciona que este
método presenta muchas ventajas en relación a los métodos fisicoquímicos.
Es decir que el proceso de biosorción consiste en la reducción de la
concentración de metales pesados en soluciones acuosas utilizando una biomasa
que presenten caracteristicas especiales, como la presencia de moléculas,
hongos, bacterias, entre otros que esten compuestos por grupos funcionales que
sean los que interactúen con los iones metálicos y se llevo a cabo el proceso bajo
determinadas condiciones de operación.
Relevancia social
De acuerdo al INEI en sus trabajos estadísticos para el conocimiento del nivel
poblacional en el distrito del Callao, manifiesta que el número de habitantes a ido
en crecimiento desde el año 2010 hasta llegar a bordear los 400 000 habitantes
en el año 2015.
El aporte de la investigación será contribuir en reforzar las bases teóricas
relacionadas a la remoción de cobre mediante métodos biotecnológicos con el fin
de ser utilizado en la solución del problema de contaminación por cobre en el Río
Chillón y reducir las probabilidades de intoxicación que poseen los pobladores del
AA.HH Márquez, distrito del Callao al realizar actividades recreativas en las
cercanías del Río Chillón, y al estar expuestos al contacto con este metal cuyo
perfil toxicológico manifiesta que la ingesta en soluciones acuosas con altas
concentraciones puede llegar a provocar problemas gastrointestinales
Justificación económica
Según Cuizano, (2008) en su artículo científico titulado “Biosorción de metales
pesados por algas marinas: posible solución a la contaminación a bajas
33
concentraciones” manifiesta que el uso de estas biotecnologías en donde se
emplean biomasas como hongos, bacterias, algas, entre otros para la remoción
de metales pesados resulta un método muy rentable y eficiente.
Aporte teórico
El proceso de biosorción a sido estudiado a diferentes condiciones a nivel de
laboratorio.Como menciona Pauro, [et.al], (2009) en su investigación titulada
“Estudios de bioadsorción de plomo por Saccharomyces cereviceae en soluciones
acuosas” Se le realizó un seguimiento durante el proceso de adsorción a los 5, 60
y 120 minutos para determinar el tiempo en el que se produce a mayor eficiencia
de adsorción. Se determinó que la concentración adecuada cel/ml que se debe
utlizar es de 5 x 106, y el ph adecuado de 5,14. Se concluyó que el uso de este
hongo para tratamientos de bioadsorción en soluciones acuosas es efectivo.Se
puede apreciar que los parámetros a analizar son el Ph y la concentración,
además del tiempo de adsorción.
La investigación será realizada empleando cuerpos de agua provenientes
del Rio Chillón, a los cuáles se le aplicará el tratamiento (Saccharomyces
Cerevsiae) con células no viables y se analizará la eficiencia en la remoción de
iones de cobre a dos niveles de pH en rangos (5-5.7) y (6-6.5), dos dosis (1 g.-
1.5 g.) de levadura instantánea seca y determinadas condiciones de operación.
Aporte práctico
Concretamente el tramiento mediante el hongo Saccharomyces Cerevisiae
consiste en la reducción de la concentración de cobre en soluciones acuosas
utilizando una biomasa compuesta por células no viables.
34
1.6. Hipótesis
Hipótesis general
Mediante el uso del hongo Saccharomyces cerevisiae se obtendrá una
eficiencia de remoción óptima de la concentración de cobre en muestras
alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio.
Hipótesis especificas
Mediante una dosis de 1gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces
cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un rango entre 5 a 5.7
se obtendrá una eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas en
las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
Mediante una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces
cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un rango entre 5 a 5.7
se obtendrá una eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas en
las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
Mediante una dosis de 1gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces
cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un rango entre 6 a 6.5
se obtendrá una eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas en
las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
Mediante una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces
cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un rango entre 6 a 6.5
se obtendrá una eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas en
las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
35
1.7. Objetivos
Objetivo general
Determinar la eficiencia de remoción óptima de la concentración de cobre
en muestras alteradas mediante el uso del hongo Saccharomyces
cerevisiae en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio.
Objetivos específicos
Determinar la eficiencia de remoción de la concentración de cobre en
muestras alteradas a través de una dosis de 1gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un
rango entre 5 a 5.7 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio.
Determinar la eficiencia de remoción de la concentración de cobre en
muestras alteradas a través de una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un
rango entre 5 a 5.7 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio.
Determinar la eficiencia de remoción de la concentración de cobre en
muestras alteradas a través de una dosis de 1gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un
rango entre 6 a 6.5 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio.
Determinar la eficiencia de remoción de la concentración de cobre en
muestras alteradas a través de una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un
rango entre 6 a 6.5 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio.
36
ll. Método
37
2.1Diseño de investigación
Enfoque de Investigación
La presente investigación es de tipo cuantitativa ya que se requirió recolectar los
datos pre y post tratamiento para la remoción de cobre con el objetivo de
comprobar la hipótesis de investigación.
Con respecto a eso (Hernandez, 2010) manifiesta que “Usa la recolección
de datos para probar hipótesis, con base en la medición numérica y el análisis
estadístico, para establecer patrones de comportamiento y probar teorías”.
Alcance de Investigación
La presente tesis tuvo como finalidad determinar la eficiencia de un método
biotecnológico de bajo costo para el tratamiento de aguas superficiales del Río
Chillón contaminadas con cobre por medio del uso de levadura de panadería, por
tal motivo el alcance de la investigación es explicativo ya que se respondió sobre
las causas y los efectos de la variable independiente sobre la dependiente
además de explicar el porque de su eficiencia en relación al manejo del pH y la
dosis.
Con respecto a eso (Hernandez, 2010) manifiesta que “Los estudios
explicativos van más allá de la descripción de conceptos o fenómenos o del
establecimiento de relaciones entre conceptos; es decir, están dirigidos a
responder por las causas de los eventos y fenómenos físicos o sociales”.
Diseño de Investigación
La tesis posee un diseño experimental, ya que en la investigación se determinó el
grado de eficacia del tratamiento de biosorción empleando levadura de panadería
para la remoción del plomo en aguas superficiales es decir se determinará la
causa y el efecto que tiene, además difiere de una investigación descriptiva por el
motivo de que no simplemente se tomaron medidas para la obtencion de datos, si
no que se altereró la composición química de las muestras para observar el
desenvolvimiento del tratamiento y sacar conclusiones.
Con respecto a eso (Hernandez, 2010) en su libro titulado “Metodología de
la investigación” manifiesta que “Este uso del término es bastante coloquial; así,
hablamos de “experimentar” cuando mezclamos sustancias químicas y vemos la
38
reacción provocada, o cuando nos cambiamos de peinado y observamos el efecto
que suscita en nuestras amistades dicha transformación".
Tipo de diseño de investigación
La presente investigación es de tipo cuasiexprimental ya que las muestras no se
escogieron aleatoriamente.Además las muestras que se tomaron correspondieron
a grupos ya conformados y con el agregado de presentar condiciones de
operación no homogéneas para cada una de ellas.
Con relación a lo anterior (Hernandez, 2010) manifiesta que “En los
diseños cuasiexperimentales los sujetos no se asignan al azar a los grupos ni se
emparejan, sino que dichos grupos ya están formados antes del experimento: son
grupos intactos”.
Esquema:
Diseño de la investigación Espesificación
Pre-prueba Post-prueba Donde: P1 y P2
P1 P2 son los grupos a
(Grupo de control) (Sin aplicación los cuales no se
del estímulo) les aplicará el
estímulo
(alteración del
PH y dosis de
levadura).
Pre-prueba Post-prueba Donde: P3 y P4
P3 P4 son los grupos a
(Grupo para (Con aplicación los cuáles se le
experimentación) del estímulo) aplica el
estímulo
(alteración de
PH y dosis de
levadura).
39
Se argumenta lo expuesto anteriormente en relación al enfoque, alcance y diseño
de la investigación mediante la metodología detallada a continuación:
Metodología
Materiales
Tabla 3. Materiales de campo y de laboratorio
CAMPO
LABORATORIO
Materiales Reactivos Equipos Reactivos Materiales
Cooler
Frascos de
polietileno de
1L
Gotero de
plástico
Guantes
desechables
Botas de jebe
Hielo
HNO3 al
68% de
pureza
Espectrofotómetro
de Absorción
Atómica
Centrífuga de
mesa
Agitador
magnético con
calefacción marca
DLAB
Multiparámetro
Turbidímetro
Balanza analítica
Campana
extractora para
gases
HNO3 al 65%
de pureza
(230 ml)
Agua
destilada
Sulfato de
cobre
Pipeta (10 ml)
Propipeta
Vaso de
precipitado (100
ml)
Fiola (100 ml y
50 ml)
Bagueta
Pizeta
Espátula
Papel filtro (filtro
lento)
Embudo de
filtración
Soporte
universal
Probeta (100 ml)
Pinza para vaso
de precipitado
Levadura seca
marca PRO
Fuente: Elaboración Propia, 2018
40
Parte experimental
Toma de muestra
Se siguió el Protocolo de toma de muestra promovido por la Autoridad Nacional
del Agua en el año 2016. El tipo de muestreo que se empleó fue el muestreo
simple o puntual. A continuación se detallan los materiales e implementos que se
utilizaron:
Cooler
Frascos de polietileno de capacidad de 1L
HNO3 al 68% de pureza
Gotero de plástico
Guantes desechables
Botas de jebe
Hielo
Llegado al AA.HH Márquez, en el distrito de Ventanilla, se procedió a bajar a
orillas del Río Chillón y adentrarse lo más possible, a raíz de la intensidad del
caudal cuyo promedio para ese día fue de 18.04 m3/S según la estación
hidrométrica del SENAMHI registrado el 05 de abril del 2018, día de la toma de
muestra no se pudo encontrar una zona tan profunda y se tuvo que encontrar un
sitio a un metro aguas adentro de la orilla.
Figura 1. Estación de monitoreo del ANA RChil 16.
41
Por medio de un gotero de plástico se añadirán entre 3 a 5 gotas de HNO3 a cada
volúmen de 1L de muestra, esto siguiendo con el Protocolo de tomo de muestra
del ANA y con la finalidad de preservarlas. De acuerdo al anexo Vll ubicado en la
página 78 del protocolo, las muestras tienen un período de seis meses de
preservación utilizando el reactivo mencionado con anterioridad.
Figura 2. Toma de muestra de acuerdo al Protocolo nacional para el monitoreo de
la calidad de los recursos hídricos superficiales.
Se registraron las coordenadas UTM a través de la aplicación de celular
GeoPosicion en las cuales se realizó la toma de muestra.
42
Tabla 4. Número de muestras tomadas y sus coordenadas
Número de frasco
Volúmen
Coordenadas UTM
(WGS84)
Zona
Este Norte
N°1 1 L 267409 8679280 18s
N°2 1 L 267409 8679280 18s
N°3 1 L 267409 8679280 18s
N°4 1 L 267409 8679280 18s
N°5 1 L 267409 8679280 18s
N°6 1 L 267409 8679280 18s
N°7 1 L 267409 8679280 18s
N°8 1 L 267409 8679280 18s
N°9 1 L 267409 8679280 18s
N°10 1 L 267409 8679280 18s
N°11 1 L 267409 8679280 18s
Fuente: Elaboración Propia, 2018
En la Tabla 4 se aprecian las muestras o cuerpos de agua recolectadas en
frascos de polietileno de volúmen de 1 litro, las cuales fueron recogidas desde un
mismo punto, lo que podría generar un cierto grado de error al momento de
comparar nuestros datos sobre la concentración de cobre en relación con datos
históricos, sin embargo esto no fue así ya que se pudo corroborar justamente
realizando una comparación con datos históricos recogidos de los Informes
Técnicos de los resultados de los Monitoreos participativos promovidos por el
ANA en los años 2012, 2013 y 2015 los cuales pueden apreciarse en la Figura 6.
43
Determinación de la cncentración de Cobre (Cu)
Proceso de digestión
Se diluye 100 ml de la muestra preservado con 3 ml de ácido nítrico al 68% de
pureza en frascos de polietileno de 1 L a un vaso de precipitado de capacidad de
250 ml .Adhiriendo posteriormente ácido nítrico en volumen de 5 ml. Esta acción
se repite para tres vasos de precitado. Seguidamente se llevan las tres muestras
preparadas hacia el agitador magnético con calefacción y se someterán a una
temperatura que oscilaba entre 140°C a 160° C hasta que el volumen disminuya
de 100 ml a 20 ml. Esto permitirá que los iones de cobre atrapados en la materia
orgánica puedan ser liberados producto de su eliminación.
Figura 3. Proceso de digestión en tres alícuotas de 100 ml.
Al final de este proceso no se llegó a evaporar la muestra de 100 ml a 20 ml, sin
embargo al estar bajo una temperatura que oscilaba entre 140 a 160°C durante 6
horas se puede decir que gran cantidad de la materia orgánica se degradó.
Filtración de las muestras
Mediante un soporte universal, un embudo y papel de filtro lento se filtrará las
muestras para poder retener las impurezas que no sean solubles y poder permitir
el libre paso de la solución. Al ser sólo 3 ml el volumen de las muestras que pudo
evaporarse al someterlas al agitador magnético con calefacción no se necesitó
utilizar agua destilada para completar el volúmen de la fiola de 100 ml que es el
instrumento donde se deposita la muestra luego de su filtración. El agua destilada
es importante para retirar el cobre de las paredes del vaso de precipitado.
44
Figura 4. Proceso de filtración en tres alícuotas de 100 ml.
Determinación de la curva de calibración del espectrofotómetro de
absorción atómica
La obtención curva de calibración se basa en la preparación de una muestra
patrón que en este caso viene a ser una solución sintética de cobre (Cu) la cual
posee una concentración de 1000 ppm. Sin embargo al ser esta una
concentración grande, lo que se debe hacer es diluirla para reducirla y pueda ser
manejable y proporcional cuando se obtengan los valores que se le adjudicarán a
la curva de calibración los cuáles son los siguientes:
0.020 mg/L
0.05 mg/L
0.1 mg/L
0.2 mg/L
Los valores fueron asignados en función a la concentración de cobre que se
presumía podría tener la muestra. A continuación se detalla la ecuación para la
obtención del nuevo volúmen del patrón.
45
C1(V1) = C2(V2)
1000 mg/L(V1) = 1 mg/L(100L)
V1 = 0.1 ml
Donde:
C = concentración
V = volúmen
Una vez hallado el nuevo volumen del patrón, se deberá determinar los nuevos
volúmenes requeridos para la preparación de las nuevas soluciones con
concentraciones de 0.020, 0.05, 0.1 y 0.2 mg/L de Cobre y la elaboración de la
curva de calibración a través de las siguientes ecuaciones:
Para una concentración de 0.020 mg/L:
C3(V3) = C4(V4)
1 mg/L(V3) = 0.020 mg/L(100L)
V3 = 0.5 ml
Para una concentración de 0.05 mg/L:
C3(V3) = C5(V5)
1 mg/L(V3) = 0.05 mg/L(100L)
V3 = 1.25 ml
46
Para una concentración de 0.1 mg/L:
C3(V3) = C6(V6)
1 mg/L(V3) = 0.1 mg/L(100L)
V3 = 2.5 ml
Para una concentración de 0.2 mg/L:
C3(V3) = C7(V7)
1 mg/L(V3) = 0.2 mg/L(100L)
V3 = 5 ml
Figura 5. Alícuotas preparadas para la prueba por espectrofotometría de
absorción atómica.
Seguidamente se procede a trabajar con el Espectrofotómetro de Absorción
Atómica para el análisis de las concentraciones de cobre (mg/L) de nuestras
muestras de laboratorio .Los resultados fueron los siguientes:
47
Tabla 5. Determinación de la concentración en las muestras provenientes de las
aguas del Río Chillóm, AA.HH Márquez.
Muestras trabajadas
en el laboratorio
procedentes del Río
Chillón
Concentración de cobre
(mg/L)
Estándar de Calidad
Ambiental 2017(ECA)
para concentración de
cobre en Aguas
Categoría 3
Muestra n°1
0.005 mg/L
0.2 mg/L (Riego de
vegetales)
0.5 mg/L (Bebida de
animales)
Muestra n°2
0.025 mg/L
0.2 mg/L (Riego de
vegetales)
0.5 mg/L (Bebida de
animales)
Muestra n°3
0.005 mg/L
0.2 mg/L (Riego de
vegetales)
0.5 mg/L (Bebida de
animales)
Fuente: elaboración Propia, 2018
En la Tabla 5, puede observarse los resultados obtenidos luego de la
prueba por espectrofotometría, estos datos nos darán un alcance acerca de su
validez, relación a datos históricos monitoreados por la Autoridad Nacional del
Agua a lo largo de los años en la estación de monitoreo de código 137556 RChil
16 ubicada en la desembocadura del Río Chillón con la playa Márquez en la
Provincia Constitucional del Callao. Lo que nos indica es que a pesar de que la
concentración obtenida el dia de la toma de muestra en el Rio Chillón (05/04/18)
difiere de las concentraciones monitoreadas conocidas en los años 2013 y 2015,
no es el caso con la concentración en el año 2012, el cual se mantiene en un
cierto rango. Dicha información puede ser mejor visualizada en la Figura 6.
A continuación se presenta la data histórica en relación a la concentración de
cobre actual y la regustrada lo largo de los años en el punto de la toma de
muestra:
48
Figura 6. Datos históricos en relación a la concentración de cobre registrada en la prueba 1 y las concentraciones registradas en años anteriores.
Una vez obtenido este resultado el cual no fue el esperado, se decidió utilizar una
cantidad de sulfato de cobre (gr) para simular un presunto Río Chillón
contaminado y asi comprobar la hipótesis de investigación.
Preparación de las muestras provenientes del Río Chillón con sulfato de
cobre
Se determinó la cantidad de sulfato de cobre requerido a través de una regla de
tres simple, teniendo como antecedente que el cobre posee un peso molecular de
63.5 gr y una concentración de 100 ppm o 100 mg/L
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
2012 (13/04) 2013 (22/06) 2015 (01/12) 2018 (05/04)
Gráfico histórico del nivel de Cu de acuerdo a la estación de monitoreo Rchil16 - Río Chillón (mg/L)
ECA 2017 Nivel de Cobre (Cu)
49
Entonces:
Cu ----- 63.5 gr ----- 0.1 gr ----- 100 ppm ----- 1L
CuSO4 ----- 159.609 gr ----- x -----100 ppm ----- 1L
x = 0.2513 gr se necesita de CuSO4 para un volúmen de 1L
Pero se desea en 10L:
CuSO4 ----- 159.609 gr ----- 0.2513 gr ----- 1 L
CuSO4 ----- 159.609 gr ----- x ----- 10 L
x = 2.5135 gr se necesita de CuSO4 para un volumen de 10 L
Una vez hallada la cantidad de CuSO4 a utilizar, lo pasamos a diluir en 10L de el
agua del Río Chillón para que de ese volúmen poder obtener dos volúmenes de 1
L en dos recipientes diferentes, se ajustará el Ph de las dos muestras en dos
rangos 5-5.5 y 6-6.5 a los cuáles se le aplicará dos dosis de biomasa distintas.
Todo ello puede apreciarse en las Tablas 6 y 7 que se detallan a continuación:
Tabla 6. Distribución de las alícuotas para el grupo 1
GRUPO 1
Ph en rango 5 - 5.7 No se aplica un cambio de
pH
1 gr Biomasa 1.5 gr Biomasa Sólo concentración de Cu
Muestra
n° 1
Muestra
n° 2
Muestra
n°3
Muestr
a n°4
Muestra
n° 5
Muestra
n° 6
Muestra
x
Muestra
x
Muestra
x
Fuente: elaboración Propia, 2018
50
Tabla 7. Distribución de las alícuotas para el grupo 2
GRUPO 2
Ph en rango 6 - 6.5 No se aplica un cambio de
pH
1 gr Biomasa 1.5 gr Biomasa Sólo concentración de Cu
Muestra
n° 7
Muestra
n° 8
Muestra
n° 9
Muestr
a n°10
Muestra
n° 11
Muestra
n° 12
Muestra
y
Muestra
y
Muestra
y
Fuente: elaboración Propia, 2018
Preparación de las muestras en 100 ml y medición de parámetros
fisicoquímicos
Se virtieron en dos frascos de politietileno 1 L de la muestra de 10L en cada una,
esto para tratar de que los resultados sean lo mas homogéneos posibles.Se
utilizarán 6 alícuotas de 100 ml a las que se aplicará el tratamiento y 3 alícuotas
también de 100 ml a los que se le aplicará el estímulo y solo se evaluará la
concentración de cobre, esto con la finalidad de relacionarlos y obtener un
porcentaje de remoción final.
Para el primer volúmen de 1L se desea medir sus parámetros fisicoquímicos y
llevar el Ph a un rango de 5 – 5.5, para esto se preparará 1 ml de HNO3 al 68%
de pureza en una pipeta y se diluirá en un volúmen de 100 ml de agua destilada
con el objetivo de llevar las alícuotas al pH deseado.
Figura 7. Análisis de los parámetros fisicoquímicos pre-test mediante el
multiparámetro.
51
Seguidamente en la Tabla 8 se presentan los datos obtenidos:
Tabla 8
Parámetros fisicoquímicos pre-test para el grupo 1.
Fuente: elaboración Propia, 2018
En la Tabla 8 puede apreciarse las medidas de las características
fisicoquímicas pre-test de las alícuotas del Grupo 1.
Se prosigue a medir el segundo grupo el cuál se desea llevar a un pH de
rango entre 6 – 6.5 esto para tratar de que los resultados sean lo mas
homogéneos posibles.Se utilizarán también 6 alícuotas de 100 ml a las que se
aplicará el tratamiento y 3 alícuotas también de 100 ml a los que no se le aplicará
el estímulo y solo se evaluará la concentración de cobre con el objetivo de
obtener un porcentaje de remoción final.
Para el segundo volúmen de 1L también se desea medir sus parámetros
fisicoquímicos y llevar el Ph a un rango de 6 – 6.5, para esto se preparará 1 ml de
HNO3 al 68% de pureza en una pipeta y se diluirá en un volúmen de 100 ml de
agua destilada con el objetivo de llevar las alícuotas al Ph deseado.
A continuación en la Tabla 9 se presentan los datos obtenidos:
GRUPO 1
PH en rango de 5 – 5.7
Número de
muestra
Volúmen
de la
alícuota
Parámetros físicoquímicos
Oxígeno
Disuelto
(ppm)
Turbidez
(NTU)
Ph
(1-14)
Temperatura
del agua
(°C)
Conductividad
eléctrica
(μS/m)
n° 1 100 ml 5.35 80 5.64 23.4 630.1
n° 2 100 ml 4.04 80 5.32 24.3 708.1
n° 3 100 ml 4.57 90 5.5 23.7 699.4
n° 4 100 ml 5.03 90 5.52 24.7 686.9
n° 5 100 ml 4.48 85 5.41 23.3 698.4
n° 6 100 ml 4.29 110 5.57 22.3 671.8
52
Tabla 9. Parámetros fisicoquímicos pre-test para el grupo 2.
Fuente: elaboración Propia, 2018
En la Tabla 9 puede apreciarse las medidas de las características
fisicoquímicas pre-test de las alícuotas del Grupo 2.
Implementación del tratamiento con levadura de panadería (Saccharomyces
Cerevisiae)
Se estudió la interacción de células no vívas de Saccharomyces Cerevisiae en la
remoción de cobre en aguas de río provenientes de la levadura industrial que se
produce a gran escala en nuestro país.
Para el primer grupo de seis alícuotas el cual presenta un Ph en un rango entre 5
– 5.7 se didivirá en dos grupos iguales y se aplicarán dos cantidades de biomasa
en relación de 1gr/L y 1,5gr/L o cercanas.En el siguiente cuadro se detalla la dosis
exacta de biomasa utilizada:
GRUPO 2
PH en rango de 5 – 5.7
Número de
muestra
Volúmen
de la
alícuota
Parámetros físicoquímicos
Oxígeno
Disuelto
(ppm)
Turbidez
(NTU)
Ph
(1-14)
Temperatura
del agua
(°C)
Conductividad
eléctrica
(μS/m)
n° 7 100 ml 5.03 120 6.31 23.1 641.9
n° 8 100 ml 4.04 110 6.33 23.3 644.9
n° 9 100 ml 3.94 110 6.15 23.3 647.1
n° 10 100 ml 4.01 110 6.18 23.5 657.2
n° 11 100 ml 4.41 140 6.47 23.4 639.2
n° 12 100 ml 4.38 130 6.36 23.4 637.8
53
Tabla 10. Dosis de levadura seca (Saccharomyces Cerevisiae) para el grupo 1
N° Muestra
Volúmen de
alícuota (ml)
Dosis (gr)
n° 1 100 ml 1.005
n° 2 100 ml 1.0096
n° 3 100 ml 1.0074
n° 4 100 ml 1.5146
n° 5 100 ml 1.5020
n° 6 100 ml 1.0076
Fuente: elaboración Propia, 2018
Para el segundo grupo de seis alícuotas el cual presenta un Ph en un rango entre
6 – 6.5 se didivirá en dos grupos iguales y se aplicarán dos cantidades de
biomasa en relación de 1gr/L y 1,5gr/L o cercanas.
Figura 8. Medición de la proporción de biomasa para la implementación del
tratamiento utilizando la balanza analítica
54
Seguidamente, en la Tabla 11 se detalla la dosis exacta de biomasa utilizada para
el grupo 2:
Tabla 11. Dosis de levadura seca (Saccharomyces Cerevisiae) para el grupo 2
N° Muestra
Volúmen de
alícuota (ml)
Dosis (gr)
n° 7 100 ml 1.0076
n° 8 100 ml 1.0025
n° 9 100 ml 1.0025
n° 10 100 ml 1.5055
n° 11 100 ml 1.5005
n° 12 100 ml 1.5050
Fuente: elaboración Propia, 2018
Proceso de agitación
Se agitarán las doce alícuotas de 100 ml preparadas en el agitador magnético con
calefacción de la marca DLAB a 250 RPM durante un período de seis horas. Esto
con la finalidad de poner en contacto las células del hongo y los átomos de cobre
para posteriormente inducer la precipitación de los iones metálicos sobre la pared
celular.
55
Figura 9. Agitación de las muestras post-test en el agitador magnético con
calefacción marca DLAB
Centrifugación de las muestras
Se retira la biomasa presente en la solución y se vierte el sobre andante en vasos
de precipitado de 100 ml. Para ello se someten las doce muestras a 3000 RPM
durante 3 minutos en la Centrífuga de mesa.
Figura 10. Remoción de la biomasa post-test agitación mediante la centrífuga de
mesa
56
Digestión de las muestras
Finalizada la centrifugación, se procede a la digestión de las 12 alícuotas más las
seis restantes, las cuales solo presentan una concentración de CuSO4 de 100
ppm.La digestión es un proceso en el cuál se pretende eliminar la material
orgánica y de esta manera liberar los iones metálicos atrapados para su porterior
análisis. Para ello se someten las 18 alícuotas a una temperatura de 160°C en el
agitador magnético con calefacción colocándolo posteriormente en la campana
extractora para gases con el fin de evitar la contaminación producto de la
evaporación. Se debe esperar hasta visualizar una disminución en el volúmen de
la muestra de 100 ml a 20 ml y retirarlo cuidadosamente utilizando las pinzas para
vaso de precipitado.
Figura 11. Degradación de la material orgánica y liberación de los iones metálicos
a través del proceso de digestión usando el agutador magnético con calefacción
marca DLAB
57
Filtración y rotulación
Alcanzado un volúmen de 20 ml o cercano a este, se retiran los vasos de
precipitado y mediante papel filtro (filtro lento), embudo y un soporte universal se
retiran las impurezas que no sean solubles y permitir el paso del medio acuoso
hacia una fiola de 100 ml. De esta manera se podrán tener las muestras
preparadas para el análisis de las concentraciones en el espectrofotómetro de
absorción atómica. Se vierten las 18 soluciones en frascos de polietileno y se
rotulan.
Figura 12. Filtración de las alícuotas para la eliminación de impurezas mediante
papel filtro de filtro lento.
58
Determinación de la curva de calibración para las muestras trabajadas en el
laboratorio
La obtención curva de calibración se basa en la preparación de una muestra
patrón que en este caso viene a ser una solución sintética de cobre (Cu) la cual
posee una concentración de 1000 ppm.A diferencia de la primera curva realizada
para el primer análisis al ser esta una concentración mucho mayor (100 ppm), se
puede medir directamente desde la muestra sintética simplemente relacionando la
concentración en el frasco (1000 ppm) con las concentraciones que se deseen
obtener a un volúmen determinado (100 ml).En función a la concentración
conocida de nuestras muetras trabajadas, se desean preparar cuatro soluciones a
estas concentraciones:
20 mg/L
40 mg/L
60 mg/L
120 mg/L
Se procede a determinar los volúmenes correspondientes para cada
concentracióna través de las siguientes ecuaciones:
Para una concentración de 20 mg/L:
C1(V1) = C2(V2)
1000 mg/L(V1) = 20 mg/L(100L)
V1 = 2 ml
59
Para una concentración de 40 mg/L:
C1(V1) = C3(V3)
1000 mg/L(V1) = 40 mg/L(100L)
V1 = 4 ml
Para una concentración de 60 mg/L:
C1(V1) = C4(V4)
1000 mg/L(V1) = 60 mg/L(100L)
V1 = 6 ml
Para una concentración de 120 mg/L:
C1(V1) = C5(V5)
1000 mg/L(V1) = 120 mg/L(100L)
V1 = 12 ml
Estos nuevos volúmenes hallados se deberán vertir en fiolas de 100 ml, además
se utilizará agua destilada, y se le dará un volúmen referencial, se decidió 100 ml,
esto con el fin de poder tener un mayor rango de acción para el sensor del
espectrofotómetro de absorción atómica que analizará las muestras.
60
Análisis final de las concentraciones de las alícuotas tratadas y no tratadas
Se vierten las muestras rotuladas en vasos de precipitado de 100 ml y se procede
a calendar el equipo.
Figura 13. Análisis de la concentración de cobre para las muestras pre-test y post-
test mediante Espectrofotometría de Absorción Atómica
Se comienza por pasar por el lector las cuatro alícuotas preradas para la curva de
calibración, una vez introducido el rango, se proceden a la lectura las 18 muestras
rotuladas por el Espectrofotómetro de Absorción Atómica.
61
Caracterización de la Levadura seca
Se caracterizó la levadura instantánea seca mediante ensayos físico-químicos.Se
analizó el procentaje de fibra cruda presente en muestras de 100g para conocer la
cantidad de esta en función de determinadas porciones ya que es aquí donde se
produce la interacción entre iones metálicos y el hongo Saccharomyces
Cerevisiae.
Tabla 12
Determinación de fibra cruda para la Levadura instantánea seca
Ensayo Promedio Resultado 1 Resultado 2
Fibra cruda (g/100 g de
muestra original)
0,2 0,20 0,21
Laboratorio de Calidad Total UNALM, 2018
En la Tabla 12 se visualizan los resultados del ensayo fisico-químico para
la determinación del porcentaje de fibra cruda presente en la Levadura
instantánea seca. Se observa que el ensayo el cuál se realizó en 100 g de la
muestra original ,presenta una cantidad de 0.2 g en el primer ensayo y 0.21 g
para el segundo ensayo obteniendo un promedio de 0.2 g. Con esto se concluye
que para muestras de 100 g de Levadura instantánea seca presenta un 0.2 % de
Fibra cruda.
62
2.2 Variables, Operacionalización
Variable independiente: Uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae
Definición conceptual
Según Rodriguez [et.al], (2008) donde cita a Volesky (2007) manifiesta que El
proceso de biosorción consiste en la estracción del sorbente (metales pesados)
de la fase acuosa e impregnándolos hacia la pared celular mediante la acción de
sus diversos grupos funcionales.Es importante mencionar que no se produce
ningún proceso metabólico.
Variable dependiente: Remoción de cobre en muestras alteradas en las
aguas del Río Chillón, AAHH Márquez a nivel laboratorio
Definición conceptual
Remoción de cobre de soluciones acuosas se refiere al proceso de extracción de
los iones metálicos presentes en este medio provenientes de actividades
antropogénicas o naturales.
Definición operacional
Primero se determinará la concentración de cobre en cada muestra mediante el
espectrofotómetro de absorción atómica.Se analizará la concetración de cobre en
las aguas provenientes del Río Chillón y de no obtenerse el nivel requerido se
pasará a alterar su composicipon utilizando CuSO4.Una vez distribuidas las
muestras en dos grupos ,se ajustará al ph a dos rango 5-5.7 y de 6 y 6.5, además
se determinará el OD la turbiedad, la temperatura del agua y conductividad de
cada una.Se analizará también el nivel inicial de concentración de cobre.Se
prepararán dos concentraciones de levadura seca ( Saccharomyces cerevisiae)
en relación de 1 gr/100ml y 1.5 gr/100ml. Las condiciones para el proceso de
biosorción será a temperatura constante y a 250 RPM durante 6 horas.
Finalmente se analizará la concentración final de cobre en el sobrenadante una
vez se haya removido la biomasa en la centrífuga de mesa.
63
Tabla 13 Matriz de Operacionalización de variables.
Variables de investigación
Definición conceptual
Definición operacional
Dimensiones
Indicadores
Unidades
Variable independiente
Uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae
Según Rodriguez [et.al], (2008) donde cita a Volesky (2007) manifiesta que El proceso de biosorción consiste en la estracción del sorbente (metales pesados) de la fase acuosa e impregnándolos hacia la pared celular mediante la acción de sus diversos grupos funcionales.Vale rescatar que no se produce ningún proceso metabólico. Remoción de cobre de soluciones acuosas se refiere al proceso de extracción de los iones metálicos presentes en este medio provenientes de actividades antropogénicas o naturales.
Primero se determinará la concentración de cobre en cada muestra mediante el espectrofotómetro de absorción atómica.Se analizará la concetración de cobre en las aguas provenientes del Río Chillón y de no obtenerse el nivel requerido se pasará a alterar su composición utilizando CuSO4. Una vez distribuidas las muestras en dos grupos, se ajustará al ph a dos rango 5-5.7 y de 6 y 6.5, además se determinará el OD la turbiedad, la temperatura del agua y conductividad eléctrica de cada una.Se analizará también el nivel inicial de concentración de cobre.Se prepararán dos concentraciones de levadura seca ( Saccharomyces cerevisiae) en relación de 1 gr/100ml y 1.5 gr/100ml. Las condiciones para el proceso de biosorción será a temperatura constante y a 250 RPM durante 6 horas. Finalmente se analizará la concentración final de cobre en el sobrenadante una vez se haya removido la biomasa en la centrífuga de mesa.
1)Dosis de levadura de seca
1 gr/100ml
Gr.
1.5 gr/100ml
Gr.
2) Nivel de PH
Rango entre 5 – 5.7
1-14
Rango entre 6 – 6.5
1-14
Variable dependiente
Remoción de cobre en muestras alteradas en las aguas del Río Chillón, AAHH Márquez a nivel de laboratorio.
Remoción de cobre de soluciones acuosas se refiere al proceso de extracción de los iones metálicos presentes en este medio provenientes de actividades antropogénicas o naturales.
1) Niveles de cobre
Concentración inicial
mg/L
Concentración final
mg/L
Eficiencia
%
64
2.3 Población y muestra
Población
La población de estudio en la investigación abarca solo parte del Río Chillón, la
cual transcurre a lo largo de la extension de la Provincia Constitucional del Callao
y donde se presenta un problema de contaminación por metales pesados.El
estudio se realizará durante la estación de otoño, momento en que la temporada
de lluvias en la sierra peruana este cesando. Además el nivel del caudal (m3/s) del
Río Chillón registrado el 05 de abril del año 2018 tuvo un promedio de 18.04 m3/s
siendo 17.12 m3/s el mínimo y 19.02 m3/s el máximo registrado en ese día según
la estación hidrométrica Obrajillo del Senamhi. Con repecto a la definición de
población (Hernandez, 2010) nos dice que “Las poblaciones deben situarse
claramente en torno a sus características de contenido, de lugar y en el tiempo”.
Muestra
El tipo de muestra que se empleará en la investigación será la muestra no
probabilística ya que al ser el objetivo del estudio la reducción de la concentración
de cobre en aguas del Río Chillón, se debe realizar un análisis de la zona de
estudio para determinar sus características y por consecuencia la viavilidad de la
investigación.Se realizará un muestreo simple ya que el objetivo es determinar las
características de las aguas en un determinado período, se tomarán además
muestras de 1L en frascos de polietileno, siguiendo el protocolo de toma de
muestras en aguas superficiales que recomienda la Autoridad Nacional del Agua.
En relación a lo anterior (Hernandez, 2010) manifiesta que “Para el proceso
cuantitativo la muestra es un subgrupo de la población de interés sobre el cual se
recolectarán datos, y que tiene que definirse o delimitarse de antemano con
precisión, éste deberá ser representativo de dicha población”.
A continuación, se presenta la Tabla 12 con la cantidad de registros del
proceso de determinación de alícuotas seleccionados como muestra para el
presente estudio:
65
Tabla 14
Muestra seleccionada para de la investigación.
Población Cantidad Indicador
Registros 3 1 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (5 – 5.7)
Registros 3 1.5 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (5 – 5.7)
Registros
Registros
3
3
1 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (6 – 6.5)
1.5 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (6 – 6.5)
Fuente: elaboración Propia, 2018
66
Figura 14. Mapa de ubicación de la Cuenca baja del Río Chillón que transcurre por el AA.HH MárqueZ, Distrito del Callao, Provincia Constitucional del Callao.
Océano Pacífico
Distrito de San Martín de Porras
Av. Néstor Gambeta
AA.HH Márquez
Av. Tomas Valle
Av. Oscar R. Benavides
Av. Argentina
Aeropuerto Internacional
“Jorge Chávez”
Río Chillón
Río Rímac
Océano Pacífico
67
2.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos, validez y confiabilidad
Recolección de datos
Respecto a recolectar datos, Hernández et al. (2014) señalaron “implica elaborar
un plan detallado de procedimientos que nos conduzcan a reunir datos con un
propósito específico. (…) El plan se implementa para obtener los datos
requeridos, no olvidemos que todos los atributos, cualidades y variables deben ser
medibles” (p. 198).
Tabla 15 Técnicas de recolección de datos
Tipo de dato a Recolectar Técnica Instrumento
Cuantitativo Observación Ficha de registro
Técnica
La técnica que se utilizará para el desarrollo de la investigación será la
observación, ya que se generarán datos luego de un registro visual durante todo el
proceso. Además precisamente sobre este punto, citando a (Hernandez, 2010)
manifiesta que “Este método de recolección de datos consiste en el registro
sistemático, válido y confiable de comportamientos y situaciones observables, a
través de un conjunto de categorías y subcategorías”.
Instrumento
Hernández et al. (2014) detalló instrumento como “recurso que utiliza el
investigador para registrar información o datos sobre las variables que tiene en
mente” (p.199).
El instrumento de recolección de datos que se utilizará será la ficha de
registro, dicha ficha será de elaboración propia del investigador y debidamente
validada. En ella se registrarán todos los datos concernientes a los procesos de
68
toma de muestra y experimentación que puedan ser medibles tanto de la variable
independiente como de la dependiente.
Validez
Hernandez et.al, (2011) menciona que la validez de un instrumento de medición
hace referencia al grado de relación que tenga este para explicar las variables de
investigación, mientras mas válido sea un instrumento, estará mas cerca de
representar de manera clara las variables de investigación que se pretenden medir
(p.204).
El contenido del instrumento de medición utilizado en la investigación
(Ficha de recolección de datos) fue debidamente validado por tres especialistas
mediante el “Juicio de experto”, a través de la evaluación de distintos criterios, la
valoración fue positiva, permitiendo de esta manera su aplicabilidad.
Tabla 16
Lista de expertos que evaluaron la validez y aplicabilidad del contenido del
instrumento de recolección de datos cuantitativos en la investigación.
DNI Grado Académico,
Apellidos y Nombres
Institución donde
Labora
Calificación
08449536
07733045
08447308
Mg. Verónica Tello Mendivil
Mg. María del Carmen Aylas
Humareda
Dr. Juan Julio Ordoñez Gálvez
Universidad Cesar
Vallejo
Universidad Cesar
Vallejo
Universidad Cesar
Vallejo
Aplicable
Aplicable
Aplicable
En el Anexo G Certificado de validación de instrumento se aprecia
datalladamente los respectivos certificados validados por los expertos.
Confiabilidad
Hernnadez. et al, (2011) manifiesta que la confiabilidad en un instrumento de
medición hace referencia al análisis de la calidad de los datos, es decir en obervar
un comportamiento normal y homogéneo en cada repetición.
69
Relación entre Validez y Confiabilidad
Según Hernández et al. (2014) hace referencia a que un instrumento puede llegar
a ser confiable, sin embargo esto no es un claro indicador de que dicho
instrumento puede llegar también a ser válido. De ser este el caso los resultados
obtenidos en la investigación deben ser tomados como no serios (p. 204).
Tabla 17
Estadísticos de fiabilidad
Nota: Datos obtenidos mediante el procesamiento en el Programa IBM SPSS versión 20.
Cómo se aprecia en la Tabla 15, el resultado del análisis de fiabilidad, el
valor es de 0.699, 0.526, 0.914 y 0.939 puntos para cada indicador
respectivamente. Se observa que son claramente superior a 0.5 es decir que
presentan una magnitud confiable, muy confiable y excelente confiable validando
así que el grado de confiabilidad de este instrumento es aceptable según el rango
de valores de la tabla de valores de Cronbach.
En el Anexo D Base de datos, Se visualiza el total de los datos recopilados para el
posterior cálculo del estadístico de fiabilidad.
Indicador Registros Alfa de Cronbach N° de
elementos
1 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (5 – 5.7)
3 0,699 2
1.5 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (5 – 5.7)
3 0,526 2
1 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (6 – 6.5)
1.5 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (6 – 6.5)
3
3
0,914
0,939
2
2
70
2.5 Métodos de análisis de datos
Para el análisis descriptivo
Según Castañeda [et.al] 2010 en su libro titulado “Procesamiento de datos y
análisis estadísticos utilizando SPSS” manfiesta que el programa SPSS permite
manejar grupos de información eficientemente para posteriormente utilizarla con
fines de “elaborar proyecciones y analisis de tendencias” para poder realizar la
planificación de las actividades a realizarse en corto, mediano o largo plazo.
Dependiendo del tipo de variables, el programa puede realizar distintos tipos de
análisis estadísticos.
Para el procesamiento de los datos se utilizó el Programa IBM SPSS
Statistics versión 20, en el cuál se aplicó la Estadística descriptiva con el objetivo
de determinar la relación de los resultados pre-test y pos-test a través del análisis
de los estadígrafos como media, desviación típica, valores máximos, valores
minimos. Además para la prueba de hipótesis se usó el método Shapiro-Wilk ya
que el número de muestras para la investigación es menor a 50, asimismo se
aplicó la prueba t Student para la respectiva contrastación de hipótesis.
2.6 Aspectos éticos
En la invesigacón se desarrolló la metodología en el Laboratorio de Química de la
Universidad César Vallejo Lima Norte y en el Laboratorio de Biotecnología de la
Universidad César Vallejo Lima Este a través de solicitudades presentadas a la
Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental para su uso correspondiente, ver
Anexo E.
Así mismo, para la presente investigación se realizó la caracterización de la
Levadura instantánea seca mediante el análisis de fibra cruda. Dicho análisis se
realizó en el Laboratorio de Calidad Total de la Universidad Nacional Agraria La
Molina y cuyos resultados pueden apreciarse en el Informe de Ensayos, adjuntado
en el Anexo F.
71
lll. Resultados
72
3.1 Análisis descriptivo
En la investigación se dividieron dos grupos, con el objetivo de alcanzar
concentraciones de Cobre homogéneos, los cuáles presentaron un rango de pH
característico. Posteriormente se aplicó el estímulo y se analizó la eficiencia de
remoción en función de un grupo de control al cuál no se le aplicó el estímulo. Se
utilizaron fichas de registro de elaboración propia y debidamente validados para la
recolección de datos.
Se detallan a continuación los resultados descriptivos por cada indicador:
3.1.1 Medidas descriptivas para el indicador 1 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción de cobre antes de su aplicación y
después de ella.
Los resultados descriptivos para el presente indicador se detallan seguidamente:
Tabla 18
Medidas descriptivas para el indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (5 – 5.7) para la remoción de cobre antes de su aplicación y después de ella.
N Mínimo Máximo Media Desv. típ.
Concentración de cobre - Pretest 3 61,590 63,654 62,96600 1,191651
Concentración de cobre - Postest 3 12,894 17,712 14,90167 2,507287
N válido (según lista) 3
Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
73
En la Tabla 18 para una muestra de 3 se visualizan las respectivas
medidas descriptivas del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae en una dosis
de 1gr/100ml de levadura seca y en un rango de pH (5 – 5.7), en el pre test de la
muestra, se obtuvo un valor de 62.96, y el valor en el post-test fue de 14.90; esto
demuestra una diferencia significativa antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae; asimismo, la concentración de Cobre mínimo fue de
61.59 mg/L antes y 12.89 mg/L después de dicho uso.
Estos valores se presentan en la Figura 15.
Figura 15. Concentración de cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Seguidamente, en la Figura 16 se visualiza gráficamente el comportamiento de la
concentración de Cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae en base a las observaciones registradas, se visualiza una disminución
de la concentración de cobre utilizando el hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Antes
Después
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
Media
62.96
14.90
74
Figura 16. Comportamiento de las medidas descriptivas de la concentración de Cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Eficiencia de remoción de cobre para el indicador 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción de cobre antes de su
aplicación y después de ella.
Los resultados para el presente indicador se detallan seguidamente:
%R = ((62.966-14.901) / 62.966) x100
%R = 76.33% de eficiencia
0
10
20
30
40
50
60
70
1 2 3
Pos Test
Pre Test
Co
nc
en
tra
ció
n d
e c
ob
re (
mg
/L)
Observación
C(o)-C(f) X 100
C(o)
%R = Donde:
%R: Porcentaje de remoción (%) C(O):Concentración inicial (mg/L)
C(f):Concentración final (mg/L)
75
Para el indicador indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
se calculó un 76.33% de eficiencia en la remoción de cobre.
3.1.2 Medidas descriptivas para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción de cobre antes de su aplicación y
después de ella.
Los resultados descriptivos para el presente indicador se detallan seguidamente:
Tabla 19
Medidas descriptivas para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango
de ph (5 – 5.7) para la remoción de cobre antes de su aplicación y después de ella
N
Mínimo
Máximo
Media
Desv. típ.
Concentración de cobre - Pretest 3 61,590 63,654 62,96600 1,191651
Concentración de cobre – Postest 3 12,894 13,238 13,06600 ,172000
N válido (según lista) 3
Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
En la Tabla 19 para una muestra de 3 se visualizan las respectivas
medidas descriptivas del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae en una dosis
de 1.5gr/100ml de levadura seca y en un rango de pH (5 – 5.7), en el pre test de
la muestra, se obtuvo un valor de 62.96, y el valor en el post-test fue de 13.06;
esto demuestra una diferencia significativa antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae; asimismo, la concentración de Cobre mínimo fue de
61.59 mg/L antes y 12.89 mg/L después de dicho uso.
76
Estos valores se presentan en la Figura 17.
Figura 17. Concentración de cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Seguidamente, en la Figura 18 se visualiza gráficamente el comportamiento de la
concentración de Cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae en base a las observaciones registradas, se visualiza una disminución
de la concentración de cobre utilizando el hongo Saccharomyces Cerevisiae
Antes
Después
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
Media
62.96
13.06
77
Figura 18. Comportamiento de las medidas descriptivas de la concentración de
Cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae
Eficiencia de remoción de cobre para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción de cobre antes de su
aplicación y después de ella.
Los resultados para el presente indicador se detallan seguidamente:
%R = ((62.966-13.066) / 62.966) x100
%R = 79.24% de eficiencia
0
10
20
30
40
50
60
70
1 2 3
Pos Test
Pre Test
Co
nc
en
tra
ció
n d
e c
ob
re (
mg
/L)
Observación
C(o)-C(f) X 100
C(o)
%R =
Donde:
%R: Porcentaje de remoción (%) C(O):Concentración inicial (mg/L)
C(f):Concentración final (mg/L)
78
Para el indicador indicador 1.5gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 –
5.7) se calculó un 79.24% de eficiencia en la remoción de cobre.
3.1.3 Medidas descriptivas para el indicador 1 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (6 – 6.5) para la remoción de cobre antes de su aplicación y
después de ella.
Los resultados descriptivos para el presente indicador se detallan seguidamente:
Tabla 20
Medidas descriptivas para el indicador 1gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (6 – 6.5) para la remoción de cobre antes de su aplicación y después de ella.
N
Mínimo
Máximo
Media
Desv. típ.
Concentración de cobre - Preprueba 3 61,417 63,310 62,39233 ,947817
Concentración de cobre - Postest
3
16,680
19,605
17,88433
1,529332
N válido (según lista)
3
Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
En la Tabla 20 para una muestra de 3 se visualizan las respectivas
medidas descriptivas del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae en una dosis
de 1gr/100ml de levadura seca y en un rango de pH (6 – 6.5), en el pre test de la
muestra, se obtuvo un valor de 62.39 y el valor en el post-test fue de 17.88; esto
demuestra una diferencia significativa antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae; asimismo, la concentración de Cobre mínimo fue de
61.41 mg/L antes y 16.68 mg/L después de dicho uso.
79
Estos valores se presentan en la Figura 19.
Figura 19. Concentración de cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae.
A continuación, en la Figura 20 se visualiza gráficamente el comportamiento de la
concentración de Cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae en base a las observaciones registradas, se visualiza una disminución
de la concentración de cobre utilizando el hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Antes
Después
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
Media
62.39
17.88
80
Figura 20. Comportamiento de las medidas descriptivas de la concentración de Cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Eficiencia de remoción de cobre para el indicador 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5) para la remoción de cobre antes de su
aplicación y después de ella.
Los resultados para el presente indicador se detallan seguidamente:
%R = ((62.392-17.884) / 62.392) x100
%R = 71.33% de eficiencia
0
10
20
30
40
50
60
70
1 2 3
Pos Test
Pre Test
Co
nc
en
tra
ció
n d
e c
ob
re (
mg
/L)
Observación
C(o)-C(f) X 100
C(o)
%R = Donde:
%R: Porcentaje de remoción (%) C(O):Concentración inicial (mg/L)
C(f):Concentración final (mg/L)
81
Para el indicador indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
se calculó un 71.33% de eficiencia en la remoción de cobre.
3.1.4 Medidas descriptivas para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (6 – 6.5) para la remoción de cobre antes de su aplicación y
después de ella.
Los resultados descriptivos para el presente indicador se detallan seguidamente:
Tabla 21
Medidas descriptivas para el indicador 1.5gr/100ml de levadura seca a un rango
de ph (6 – 6.5) para la remoción de cobre antes de su aplicación y después de
ella.
N
Mínimo
Máximo
Media
Desv. típ.
Concentración de cobre – Pretest 3 61,417 63,310 62,39233 ,947817
Concentración de cobre – Postest 3 14,099 15,819 14,72967 ,947302
N válido (según lista) 3
Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
En la Tabla 21 para una muestra de 3 se visualizan las respectivas
medidas descriptivas del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae en una dosis
de 1.5gr/100ml de levadura seca y en un rango de pH (6 – 6.5), en el pre test de
la muestra, se obtuvo un valor de 62.39 y el valor en el post-test fue de 14.72;
esto demuestra una diferencia significativa antes y después del uso del hongo
Saccharomyces Cerevisiae; asimismo, la concentración de cobre mínimo fue de
61.41 mg/L antes y 14.09 mg/L después de dicho uso.
82
Estos valores se presentan en la Figura 21.
Figura 21. Concentración de cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Seguidamente, en la Figura 22 se visualiza gráficamente el comportamiento de la
concentración de Cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae en base a las observaciones registradas, se visualiza una disminución
de la concentración de cobre utilizando el hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Antes
Después
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
Media
62.39
14.72
83
Figura 22. Comportamiento de las medidas descriptivas de la concentración de Cobre antes y después del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Eficiencia de remoción de cobre para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5) para la remoción de cobre antes de su
aplicación y después de ella.
Los resultados para el presente indicador se detallan seguidamente:
%R = ((62.392-14.729) / 62.392) x100
%R = 76.39% de eficiencia
0
10
20
30
40
50
60
70
1 2 3
Pos Test
Pre Test
Co
nc
en
tra
ció
n d
e c
ob
re (
mg
/L)
Observación
C(o)-C(f) X 100
C(o)
%R = Donde:
%R: Porcentaje de remoción (%) C(O):Concentración inicial (mg/L)
C(f):Concentración final (mg/L)
84
Para el indicador indicador 1.5gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 –
6.5) se calculó un 76.39% de eficiencia en la remoción de cobre.
85
3.2 Análisis Inferencial
Prueba de hipótesis
Prueba de normalidad
Ya que de acuerdo a la ficha de registro de datos donde se datalla el número de
repeticiones por cada indicador los cuáles son 3 repeticiones por el indicador 1
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción de cobre
antes de su aplicación y después de ella, 3 para el indicador 1.5 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) para la remoción de cobre antes de su
aplicación y después de ella, 3 para el indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (6 – 6.5) para la remoción de cobre antes de su aplicación y después
de ella y 3 para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 –
6.5) para la remoción de cobre antes de su aplicación y después de ella, se
decidió realizar la prueba de normalidad por el método Shapiro-Wilk, puesto que
el número de datos es menor a 50. Se realizará la prueba por medio del Programa
IBM SPSS Statistics versión 20, se utilizará además un nivel de confianza del
95% donde si el valor crítico de contraste Sig.es mayor o igual a 0.05 los datos
adoptan una distribución normal, sin embargo si valor Sig resulta menor a 0.05,
adopta una distribución no normal.
Se graficarán los datos de las medidas descriptivas del indicador 1
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7), el indicador 1.5 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7), el indicador 1 gr/100ml de levadura seca
a un rango de ph (6 – 6.5) y para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (6 – 6.5) detallados en la Tabla 18, Tabla 19, Tabla 20 y Tabla 21
respectivamente, las cuáles están ubicadas en la sección 3.1 Análisis descriptivo.
86
Hipótesis específica 1
Prueba de normalidad del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango
de ph (5 – 5.7)
Formulación de hipótesis estadística:
H0: Los datos del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5
– 5.7) tienen un comportamiento normal.
H1: Los datos del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5
– 5.7) no tienen un comportamiento normal.
Prueba de normalidad:
Tabla 22
Prueba de normalidad del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(5 – 5.7).
Shapiro-Wilk
. Estadístico gl Sig.
Concentración de cobre - Pretest ,997 3 ,899
Concentración de cobre - Postest ,923 3 ,463
Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
En la Tabla 22 se visualizan los resultados de la prueba pretest y muestran
que el valor crítico de contraste Sig. de la muestra 1 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (5 – 5.7) Pretest fue de 0.899, dicho valor resulta ser mayor que el
error asumido de 0.05, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa (H1) y se
acepta la hipótesis nula (H0), por lo que se concluye que para esta prueba los
datos del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) tienen
un comportamiento normal.
Así mismo, en la Tabla 22 se visualizan los resultados de la prueba postest y
muestran que el Sig. de la muestra 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(5 – 5.7) Postest fue de 0.463, dicho valor resulta ser mayor que el error asumido
de 0.05, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa (H1) y se acepta la hipótesis
87
nula (H0), por lo que se concluye que para esta prueba los datos del indicador 1
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) tienen un comportamiento
normal.
Hipótesis específica 2
Prueba de normalidad del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (5 – 5.7)
Formulación de hipótesis estadística:
H0: Los datos del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(5 – 5.7) tienen un comportamiento normal.
H1: Los datos del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(5 – 5.7) no tienen un comportamiento normal.
Prueba de normalidad:
Tabla 23
Prueba de normalidad del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (5 – 5.7).
Shapiro-Wilk
Estadístico gl Sig.
Concentración de cobre - Pretest ,997 3 ,899
Concentración de cobre - Postest 1,000 3 1,000
Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
En la Tabla 23 se visualizan los resultados de la prueba pretest y muestran
que el valor crítico de contraste Sig. de la muestra 1.5 gr/100ml de levadura seca
a un rango de ph (5 – 5.7) Pretest fue de 0.899, dicho valor resulta ser mayor que
el error asumido de 0.05, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa (H1) y se
acepta la hipótesis nula (H0), por lo que se concluye que para esta prueba los
datos del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
tienen un comportamiento normal.
Así mismo, en la Tabla 23 se visualizan los resultados de la prueba postest
88
y muestran que el Sig. de la muestra 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (5 – 5.7) Postest fue de 1.0, dicho valor resulta ser mayor que el error asumido
de 0.05, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa (H1) y se acepta la hipótesis
nula (H0), por lo que se concluye que para esta prueba los datos del indicador 1.5
gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) tienen un comportamiento
normal.
Hipótesis específica 3
Prueba de normalidad del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango
de ph (6 – 6.5)
Formulación de hipótesis estadística:
H0: Los datos del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6
– 6.5) tienen un comportamiento normal.
H1: Los datos del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6
– 6.5) no tienen un comportamiento normal.
Prueba de normalidad:
Tabla 24
Prueba de normalidad del indicador 1gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(6 – 6.5).
Shapiro-Wilk
Estadístico gl Sig.
Concentración de cobre - Pretest . ,997 3 ,899
Concentración de cobre - Postest ,915 3 ,433
Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
En la Tabla 24 se visualizan los resultados de la prueba pretest y muestran
que el valor crítico de contraste Sig. de la muestra 1 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (6 – 6.5) Pretest fue de 0.899, dicho valor resulta ser mayor que el
error asumido de 0.05, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa (H1) y se
acepta la hipótesis nula (H0), por lo que se concluye que para esta prueba los
89
datos del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) tienen
un comportamiento normal.
Así mismo, en la Tabla 24 se visualizan los resultados de la prueba postest
y muestran que el Sig. de la muestra 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (6 – 6.5) Postest fue de 0.433, dicho valor resulta ser mayor que el error
asumido de 0.05, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa (H1) y se acepta la
hipótesis nula (H0), por lo que se concluye que para esta prueba los datos del
indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) tienen un
comportamiento normal.
Hipótesis específica 4
Prueba de normalidad del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un
rango de ph (6 – 6.5)
Formulación de hipótesis estadística:
H0: Los datos del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(6 – 6.5) tienen un comportamiento normal.
H1: Los datos del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(6 – 6.5) no tienen un comportamiento normal.
Prueba de normalidad:
Tabla 25
Prueba de normalidad del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (6 – 6.5).
Shapiro-Wilk
Estadístico gl Sig.
Concentración de cobre - Pretest
,997 3 ,899
Concentración de cobre - Postest ,824 3 ,174
Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
90
En la Tabla 25 se visualizan los resultados de la prueba pretest y muestran
que el valor crítico de contraste Sig. de la muestra 1.5 gr/100ml de levadura seca
a un rango de ph (6 – 6.5) Pretest fue de 0.899, dicho valor resulta ser mayor que
el error asumido de 0.05, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa (H1) y se
acepta la hipótesis nula (H0), por lo que se concluye que para esta prueba los
datos del indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
tienen un comportamiento normal.
Así mismo, en la Tabla 25 se visualizan los resultados de la prueba postest
y muestran que el Sig. de la muestra 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (6 – 6.5) Postest fue de 0.174, dicho valor resulta ser mayor que el error
asumido de 0.05, por lo que se rechaza la hipótesis alternativa (H1) y se acepta la
hipótesis nula (H0), por lo que se concluye que para esta prueba los datos del
indicador 1,5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) tienen un
comportamiento normal.
91
Contrastación de hipótesis
Hipótesis específica 1
Contrastación de hipótesis del indicador el indicador 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7)
Hipótesis alternativa: El uso de una dosis en relación de 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7) reduce la concentración de cobre en las aguas del
Río Chillón, AA.HH Márquez 2018.
CCst – CCct >= 0
Definición de variables:
CCst = Concentración de cobre sin tratamiento.
CCct = Concentración de cobre con tratamiento.
Hipótesis nula: El uso de una dosis en relación de 1 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (5 – 5.7) reduce la concentración de cobre en las aguas del Río
Chillón, AA.HH Márquez 2018.
Cálculo de la prueba:
Tabla 26
Prueba de t de Student para el indicador el indicador 1 gr/100ml de levadura seca
a un rango de ph (5 – 5.7).
Prueba t de Student
Media t gl Sig. (Bilateral)
Concentración de cobre - Pretest 62.966 14.166
2
.001
Concentración de cobre - Postest 14.901 Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
Para contrastar la hipótesis se aplicó la prueba t de Student así en la Tabla
26 se observa que después del tratamiento la media de la concentración de cobre
ha disminuido de 62.966 a 14.901 mg/L. Asimismo, el valor de t contraste es de
92
14.166 y debido a que es claramente mayor que el valor T-Teórico de 4.303
entonces se acepta la hipótesis alterna con un 95% de confianza. Además, el
valor t obtenido se ubica en la zona de rechazo de la hipótesis nula.
Por lo tanto, la hipótesis alterna es aceptada, en consecuencia, se concluye
que al usar una dosis en relación de 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (5 – 5.7) se tuvo un significativa reducción en la concentración de cobre con
una eficiencia del 76.33%.
Hipótesis específica 2
Contrastación de hipótesis del indicador el indicador 1.5 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
Hipótesis alternativa: El uso de una dosis en relación de 1.5 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7) reduce la concentración de cobre en las aguas del
Río Chillón, AA.HH Márquez 2018.
CCst – CCct >= 0
Definición de variables:
CCst = Concentración de cobre sin tratamiento.
CCct = Concentración de cobre con tratamiento.
Hipótesis nula: El uso de una dosis en relación de 1.5 gr/100ml de levadura seca
a un rango de ph (5 – 5.7) reduce la concentración de cobre en las aguas del Río
Chillón, AA.HH Márquez 2018.
93
Cálculo de la prueba:
Tabla 27
Prueba de t de Student para el indicador el indicador 1.5 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7).
Prueba t de Student
Media t gl Sig. (Bilateral)
Concentración de cobre - Pretest 62.966 71.785
2
.000
Concentración de cobre - Postest 13.066 Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
Para contrastar la hipótesis se aplicó la prueba t de Student así en la Tabla
27 se observa que después del tratamiento la media de la concentración de cobre
ha disminuido de 62.966 a 13.066 mg/L. Asimismo, el valor de t contraste es de
71.785 y debido a que es claramente mayor que el valor T-Teórico de 4.303
entonces se acepta la hipótesis alterna con un 95% de confianza. Además, el
valor t obtenido se ubica en la zona de rechazo de la hipótesis nula.
Por lo tanto, la hipótesis alterna es aceptada, en consecuencia, se concluye
que al usar una dosis en relación de 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (5 – 5.7) se tuvo una significativa reducción en la concentración de cobre con
una eficiencia del 79.24%
Hipótesis específica 3
Contrastación de hipótesis del indicador el indicador 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5)
Hipótesis alternativa: El uso de una dosis en relación de 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5) reduce la concentración de cobre en las aguas del
Río Chillón, AA.HH Márquez 2018.
94
CCst – CCct >= 0
Definición de variables:
CCst = Concentración de cobre sin tratamiento.
CCct = Concentración de cobre con tratamiento.
Hipótesis nula: El uso de una dosis en relación de 1 gr/100ml de levadura seca a
un rango de ph (6 – 6.5) reduce la concentración de cobre en las aguas del Río
Chillón, AA.HH Márquez 2018.
Cálculo de la prueba:
Tabla 28
Prueba de t de Student para el indicador el indicador 1 gr/100ml de levadura seca
a un rango de ph (6 – 6.5).
Prueba t de Student Media t gl Sig. (Bilateral)
Concentración de cobre - Pretest 62.392 69.678
2
.000
Concentración de cobre - Postest 17.884 Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
Para contrastar la hipótesis se aplicó la prueba t de Student así en la Tabla
28 se observa que después del tratamiento la media de la concentración de cobre
ha disminuido de 62.392 a 17.884 mg/L. Asimismo, el valor de t contraste es de
69.678 y debido a que es claramente mayor que el valor T-Teórico de 4.303
entonces se acepta la hipótesis alterna con un 95% de confianza. Además, el
valor t obtenido se ubica en la zona de rechazo de la hipótesis nula.
Por lo tanto, la hipótesis alterna es aceptada, en consecuencia, se concluye
que al usar una dosis en relación de 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (6 – 6.5) se tuvo una significativa reducción en la concentración de cobre con
una eficiencia del 71.33%.
95
Hipótesis específica 4
Contrastación de hipótesis del indicador el indicador 1.5 gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
Hipótesis alternativa: El uso de una dosis en relación de 1.5 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5) reduce la concentración de cobre en las aguas del
Río Chillón, AA.HH Márquez 2018.
CCst – CCct >= 0
Definición de variables:
CCst = Concentración de cobre sin tratamiento.
CCct = Concentración de cobre con tratamiento.
Hipótesis nula: El uso de una dosis en relación de 1.5 gr/100ml de levadura seca
a un rango de ph (6 – 6.5) reduce la concentración de cobre en las aguas del Río
Chillón, AA.HH Márquez 2018.
Tabla 29
Prueba de t de Student para el indicador el indicador 1.5 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5).
Prueba t de Student
Media t gl Sig. (Bilateral)
Concentración de cobre - Pretest 62.392 60.462
2
.000
Concentración de cobre - Postest 14.729 Nota: Valores obtenidos mediante el Programa IBM SPSS versión 20.
Para contrastar la hipótesis se aplicó la prueba t de Student así en la Tabla
29 se observa que después del tratamiento la media de la concentración de cobre
ha disminuido de 62.392 a 14.729 mg/L. Asimismo, el valor de t contraste es de
60.462 y debido a que es claramente mayor que el valor T-Teórico de 4.303
entonces se acepta la hipótesis alterna con un 95% de confianza. Además, el
valor t obtenido se ubica en la zona de rechazo de la hipótesis nula.
96
Por lo tanto, la hipótesis alterna es aceptada, en consecuencia, se concluye
que al usar una dosis en relación de 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de
ph (6 – 6.5) se tuvo una significativa reducción en la concentración de cobre con
una eficiencia del 76.39%.
97
lV. Discusión
98
DISCUSIÓN
Según los resultados obtenidos en la presente investigación se realiza un análisis
comparativo sobre el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5
– 5.7) para la remoción de cobre en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez.
1. El indicador 1.5gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7), en la
medición Pre-Test alcanzó una concentración de 62,96 mg/L de cobre y con el
uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae se redujo a 13.06 mg/L; los
resultados obtenidos indican que existe una eficiencia de remoción del
79.24%.
Según la investigación realizada por Moreno, [et.al], (2016) en su
artículo científico titulado “Biosorción de cadmio en solución acuosa utilizando
levadura de panadería (Saccharomyces cerevisiae)” los resultados obtenidos
fueron concentraciónes altas de Cadmio removido, alcanzando una eficiencia
del 76% (3.8±0.01 mg/L),el nivel de pH adecuado fue de 6.0, la concentración
adecuada de Cadmio Pre-test fue de (5mg/L).La mayor biosorción de parte de
la levadura ocurrió en los primeros cinco minutos. De esta manera se
demuestra que el uso de la levadura de panadería (Saccharomyces
cerevisiae) es eficiente para la remoción de metales pesados de soluciones
acuosas.
Estos resultados obtenidos por Moreno, [et.al], (2016) al ser
comparados con los datos recogidos en esta investigación, difieren en la
dimension Nivel de pH, ya que para Moreno, [et.al], (2016) el pH óptimo en el
proceso de remoción de Cadmio utilizando levadura de panadería fue 6,
mientras que en el caso de el uso de la hongo Saccharomyces Cerevisiae
(levadura de pan) para la remoción de cobre el pH óptimo fue en rango (5-5.7).
Asimismo difiere también para el indicador eficiencia de remoción, ya que para
Moreno, [et.al], la mayor eficiencia fue del 76%, mientras que para esta
investigación se obtuvo una eficiencia óptima de remoción del 79.24%.Por lo
tanto se concluye que tanto para Moreno, [et.al] , (2016) como en la presente
investigación se observó una reducción significativa en la concentración de
cadmio y cobre utilizando el hongo Saccharomyces Cerevisiae (levadura de
99
pan), siendo el porcentaje de remoción ligeramente superior en el caso del
cobre.
2. El indicador 1.5gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7), en la
medición Pre-Test alcanzó una concentración de 62,96 mg/L de cobre y con el
uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae se redujo a 13.06 mg/L; los
resultados obtenidos indican que existe una eficiencia de remoción del
79.24%.
Según la investigación realizada por Dimas, (2011) en su tesis titulada
“Estudio de la interacción de metales pesados (Pb, Cd, Zn y Cr) en solución,
en el proceso de biosorción por tres tipos de biomasa” los resultados obtenidos
fueron concentraciónes altas de Cadmio, Plomo, Zinc y Cromo removidas
siendo el orden de eficiencia de adsorción de las biomasas utilizadas el
siguiente: levadura residual de cerveza > Caulerpa sp. >levadura de pan.Para
la levadura de panadería el porcentaje de eficiencia mayor de remoción de
Cromo fue del 90% a los cinco minutos de contacto, para el Zn fue también del
90% de eficiencia a los 5 minutos de contacto, para el Pb fue del 90% de
eficiencia a los 30 minutos de contacto mientras que para el Cadmio, la
capacidad de remoción de la levadura de panadería fue de 30.06 mg/g siendo
el tiempo de mayor captación los primeros cinco minutos. Se trabajó a un pH
5.
Estos resultados obtenidos por Dimas, (2011) al ser comparados con
los datos recogidos en esta investigación, concuerdan en la dimension Nivel
de pH, ya que para Dimas, (2016) el pH óptimo en el proceso de remoción de
Cadmio utilizando levadura de panadería fue 5, mientras que en el caso de el
uso de la hongo Saccharomyces Cerevisiae (levadura de pan) para la
remoción de cobre el pH óptimo fue en rango (5-5.7). Por otro lado difiere en el
indicador eficiencia , ya que según Dimas, (2011) la eficiencia de remoción fue
del 90% para el Pb, 90 % para el Cd y 90% para el Zn, mientras que en el
caso del uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae (levadura de pan) se
observó una eficiencia óptima de remoción del 79.24%. Por lo tanto se
concluye que tanto para Dimas, (2011) como en la presente investigación se
observó una reducción significativa en la concentración de plomo, cadmio, zinc
100
y cobre utilizando el hongo Saccharomyces Cerevisiae (levadura de pan),
siendo el porcentaje de remoción superior en el caso del plomo, cadmio y zinc.
3. El indicador 1.5gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7), en la
medición Pre-Test alcanzó una concentración de 62,96 mg/L de cobre y con el
uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae se redujo a 13.06 mg/L; los
resultados obtenidos indican que existe una eficiencia de remoción del
79.24%.
Según la investigación realizada por Torres, (2016) en tesis titulada
“Bioadsorción de Cobre (II) en las aguas del Canal Matriz del rio Pativilca
empleando la Cáscara de Naranja (Citrus sinensis)” los resultados obtenidos
fueron concentraciones altas de cobre removido, alcanzando una eficiencia de
remoción que onduló entre 96% a >98%.El pH empleado en la prueba fue de
3, 4.5 y 6.Se usaron dosis de 2 gr/L y 4 gr/L de cáscara de naranja (Citrus
sinensis) el tamaño de partícula estuvo entre – 255 um a + 355 um, finalmente
el período de agitación fue de 5 minutos a 150 rpm y a temperatura ambiente.
Estos resultados obtenidos por Torres, (2016) al ser comparados con
los datos recogidos en esta investigación, concuerdan en la dimension Nivel
de pH, ya que para Moreno, [et.al], (2016) el pH óptimo en el proceso de
remoción de Cobre utilizando la Cáscara de Naranja (Citrus sinensis) onduló
entre 3 y 6, asimismo en el caso de el uso de la hongo Saccharomyces
Cerevisiae (levadura de pan) para la remoción de cobre el pH óptimo fue en
rango (5-5.7). Asimismo difiere también para el indicador eficiencia de
remoción, ya que para Torres, (2016) la mayor eficiencia enduló entre 96% a
98%% empleando la Cáscara de Naranja (Citrus sinensis), mientras que para
esta investigación se obtuvo una eficiencia óptima de remoción del 79.24%
empleando el hongo Saccharomyces Cerevisiae.Por lo tanto se concluye que
tanto para Torres, (2016) como en la presente investigación se observó una
reducción significativa en la concentración de cobre y cobre utilizando la
Cáscara de Naranja (Citrus sinensis)y el hongo Saccharomyces Cerevisiae
(levadura de pan), siendo el porcentaje de remoción ligeramente superior
empleando la Cáscara de Naranja (Citrus sinensis).
101
4. El indicador 1.5gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7), en la
medición Pre-Test alcanzó una concentración de 62,96 mg/L de cobre y con el
uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae se redujo a 13.06 mg/L; los
resultados obtenidos indican que existe una eficiencia de remoción del
79.24%.
Según la investigación realizada por Celebi, [et.al], (2016) en su artículo
científico titulado “Remoción de cobre de agua de río contaminada con cobre y
soluciones acuosas usando Methylobacterium extorquens suelo arcilloso
Erzurum modificado (Removal of copper from copper-contaminated river water
and aqueous solutions using Methylobacterium extorquens modified Erzurum
clayey soil)” los resultados obtenidos fueron altas concentraciones de cobre
removido, siendo 45.7 mg g-1 la concentración removida, luego del uso de
suelo arcilloso Erzurum natural y 48.1 mg g-1 la concentración removida
posterior al uso de suelo arcilloso Erzurum natural modificado con bacterias
(ECS). Ls dosis fue de 1g tanto para suelo arciloso Erzurum natural como para
el suelo arcilloso Ersurum natural modificado.Se desarrolló la investigación a
un pH 5 y se concluyó que la mayor eficiencia se produce utilizando suelo
arcilloso Erzurum modificado con bacterias (ECS).
Estos resultados obtenidos por Celebi, [et.al], (2016) al ser comparados
con los datos recogidos en esta investigación, concuerdan en la dimension
Nivel de pH, ya que para Celebi, [et.al], (2016) el pH óptimo en el proceso de
remoción de Cadmio utilizando levadura de panadería fue 5, mientras que en
el caso de el uso de la hongo Saccharomyces Cerevisiae (levadura de pan)
para la remoción de cobre el pH óptimo fue en rango (5-5.7). Asimismo
concuerda en el indicador remoción final, ya que para Celebi, [et.al], (2016) la
mayor remoción observada fue de 45.7 mg g-1 empleando suelo arcilloso
Erzurum modificado con bacterias (ECS),de igual manera para la presente
investigación la mayor remoción obvervada fue de 49.9mg/100ml empleando
1.5 g. del hongo Saccharomyces Cerevisiae (levadura de pan). Por lo tanto se
concluye que tanto para Celebi, [et.al], (2016) como en la presente
investigación se observó una reducción significativa en la concentración de
cobre empleando suelo arcilloso Erzurum modificado con bacterias (ECS) y
102
utilizando el hongo Saccharomyces Cerevisiae (levadura de pan), obteniendo
el hongo Saccharomyces Cerevisiae una mayor capacidad de remoción.
5. Los resultados obtenidos en esta investigación acreditan que el uso
del hongo Saccharomyces Cerevisiae sirven de aporte en la búsqueda
promover tratamientos biotecnologicos eficientes y rentables en relación a la
remoción de cobre en soluciones acuosas, confirmando así que el uso del
hongo Saccharomyces Cerevisiae para la remoción de cobre en aguas del Río
Chillón llegó a obtener una eficiencia del 79.24%; de los resultados se
concluye que el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae reduce de manera
significativa la concentración de cobre en las aguas del Río Chillón,AA.HH
Márquez 2018.
103
V. Conclusiones
104
Primera: Se concluye que la concentración de cobre en muestras
alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márqueza nivel de laboratorio
para el indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) sin el
uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae es de 62,966 mg/L y con el uso del
hongo Saccharomyces Cerevisiae fue de 14,901 mg/L, lo que significa una
disminución de 48.065 mg/L en la concentración.En consecuencia se produce
una eficiencia de remoción 76.33% para el indicador 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7), por lo tanto, se determina que para el
presente indicador el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae reduce de
manera significativa la concentración de cobre en las aguas del Río Chillón,
AA.HH Márquez.
Segunda: Se concluye que la concentración de cobre en muestras
alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio
para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) sin
el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae es de 62,966 mg/L y con el uso
del hongo Saccharomyces Cerevisiae fue de 13,066 mg/L, lo que significa una
disminución de 49.9 mg/L en la concentración.En consecuencia se produce
una eficiencia de remoción 79.24% para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (5 – 5.7), por lo tanto, se determina que para el
presente indicador el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae reduce de
manera significativa la concentración de cobre en muestras alteradas en las
aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
Tercera: Se concluye que la concentración de cobre en muestras
alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio
para el indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) sin el
uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae es de 62,392 mg/L y con el uso del
hongo Saccharomyces Cerevisiae fue de 17,884 mg/L, lo que significa una
disminución de 44.508 mg/L en la concentración.En consecuencia se produce
una eficiencia de remoción 71.33% para el indicador 1 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5), por lo tanto, se determina que para el
presente indicador el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae reduce de
105
manera significativa la concentración de cobre en muestras alteradas en las
aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
Cuarta: Se concluye que la concentración de cobre en muestras
alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio
para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) sin
el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae es de 62,392 mg/L y con el uso
del hongo Saccharomyces Cerevisiae fue de 14,729 mg/L, lo que significa una
disminución de 47.663 mg/L en la concentración.En consecuencia se produce
una eficiencia de remoción 76.39% para el indicador 1.5 gr/100ml de levadura
seca a un rango de ph (6 – 6.5), por lo tanto, se determina que para el
presente indicador el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae reduce de
manera significativa la concentración de cobre en muestras alteradas en las
aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
Quinta: Según uno de los indicadores de la variable dependiente en el
cuál se desea determinar la eficiencia en el uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae para la remoción de cobre en muestras alteradas en las aguas del
Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio 2018, y luego de haber
analizado, descrito y realizado las respectivas contrastaciones de cada una de
las hipótesis específicas para los datos recolectados se concluye que el uso
del hongo Saccharomyces Cerevisiae para el indicador 1.5gr/100ml de
levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) se obtiene la mayor eficiencia de
remoción de cobre en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez con un
79.24%, para asi determinar finalmente que el uso del hongo Saccharomyces
Cerevisiae remueve de manera significativa la concentración de cobre en
muestras alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio 2018.
106
VI. Recomendaciones
107
Primera: Para investigaciones similares se recomienda tomar como
indicador la temperatura. Con la finalidad de profundizar en el análisis de las
condiciones en las el hongo Saccharomyces Cerevisiae puede desarrollarse en su
función de encontrar la mayor eficiencia en el proceso de remoción de cobre en
soluciones acuosas, ya que en la presente investigación no se tomó la
temperatura del agua como un indicador a manipular y conocer su interacción en
el proceso de remoción.
Segunda: Para investigaciones similares se recomienda tomar como
indicador parámetros fisicoquímicos. Con la finalidad de profundizar en el análisis
de las propiedades dell hongo Saccharomyces Cerevisiaey conocer su su
interacción con los paramétros fisicoquímicos mediante pruebas pre-test y pos-
test, ya que en la presente investigación no se tomaron los parámetros
fisicoquímicos como un indicador a manipular y conocer su interacción con el
hongo Saccharomyces Cerevisiae.
Tercera: Para investigaciones similares se recomienda tomar como
indicador tiempo de biosorción. Con la finalidad de profundizar en el análisis de
las capacidad de biosorción de cobre por parte hongo Saccharomyces Cerevisia
en distintos períodos mediante la toma de alícuotas y analizarlas por
espectorofotmetrpia con el objetivo de conocer el tiempo de biosorción en el que
se produce la mayor eficiencia de remoción de cobre por parte del hongo
Saccharomyces Cerevisiae, ya que en la presente investigación no se tomaron
alícuotas en distintos períodos, solo se trabajó con uno.
Cuarta: Para investigaciones similares se recomienda realizar un mayor
número de repeticiones por cada indicador. Con la finalidad de profundizar en el
análisis de la capacidad de remoción de cobre por parte del hongo
Saccharomyces Cerevisiae y de esta manera reducir el margen de error en
relación a los resultados.
108
VII. Referencias
109
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en España suspenden en calidad de sus aguas. ABC : Madrid, España, 28
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beneficio del medio ambiente. Revista QuímicaViva [en línea]. Diciembre
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http://www.redalyc.org/html/863/86320303/. ISSN 1666-7948.
114
Anexos
115
ANEXO A: MATRIZ DE CONSISTENCIA
TÍTULO: Remoción de cobre en muestras alteradas mediante el hongo Saccharomyces Cerevisiae en las aguas del Río Chillón , AA.HH Márquez a nivel de laboratorio 2018 AUTOR: ORTIZ RODIL PIERO FERNANDO
PROBLEMA OBJETIVOS HIPÓTESIS VARIABLES E INDICADORES PROBLEMA PRINCIPAL ¿Cuál será la eficiencia óptima de remoción en la concentración de cobre en muestras alteradas en
las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivl de laboratorio mediante el uso del hongo Saccharomyces cerevisiae?
PROBLEMAS ESPECÍFICOS
PE1:¿Cuál será la eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas mediante el uso de una dosis de 1gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un rango de entre 5 a 5.7 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel
de laboratorio?. PE2: ¿Cuál será la eficiencia de remoción de
cobre en muestras alteradas mediante el uso de una dosis de 1.5 gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del PH
del medio acuoso a un rango de entre 5 a 5.7 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio?.
PE3: ¿Cuál será la eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas mediante el uso de
una dosis de 1gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un rango de entre 6 a 6.5 en
las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio?.
PE4: ¿Cuál será la eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas mediante la aplicación de una dosis de 1.5gr/100ml de
levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del PH del medio acuoso a un rango de entre 6 a 6.5 en las aguas del Río Chillón, AA.HH
Márquez a nivel de laboratorio?
OBJETIVO PRINCIPAL Determinar la eficiencia óptima de remoción de la concentración de cobre en muestras alteradas mediante el uso del hongo Saccharomyces cerevisiae en las aguas del Río Chillón, AA.HH
Márquez a nivel de laboratorio.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
OE1:Determinar la eficiencia de remoción de la concentración de cobre en muestras alteradas a través de una dosis de 1gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un rango entre 5 a 5.7 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio. OE2: Determinar la eficiencia de remoción de la
concentración de cobre en muestras alteradas a través de una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del
medio acuoso a un rango entre 5 a 5.7 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
OE3: Determinar la eficiencia de remoción de la concentración de cobre en muestras alteradas a
través de una dosis de 1gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un rango entre 6 a 6.5 en las aguas
del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
OE4: Determinar la eficiencia de remoción de la concentración de cobre en muestras alteradas a través de una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca
(Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un rango entre 6 a 6.5 en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de
laboratorio.
HIPÓTESIS PRINCIPAL Mediante el uso del hongo Saccharomyces cerevisiae se obtendrá una eficiencia óptima de
remoción de la concentración de cobre en muestras alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
HIPÓTESIS ESPECÍFICAS
HE1: Mediante una dosis de 1gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un rango
entre 5 a 5.7 se obtendrá una eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel
de laboratorio. HE2: Mediante una dosis de 1.5gr/100ml de
levadura seca (Saccharomyces Cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un rango entre 5 a 5.7 se obtendrá una eficiencia de
remoción de cobre en muestras alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio
HE3: Mediante una dosis de 1gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) y el
manejo del pH del medio acuoso a un rango entre 6 a 6.5 se obtendrá una eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas en las
aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel de laboratorio.
HE4: Mediante una dosis de 1.5gr/100ml de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) y el manejo del pH del medio acuoso a un rango
entre 6 a 6.5 se obtendrá una eficiencia de remoción de cobre en muestras alteradas en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez a nivel
de laboratorio.
Variable independente: Uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae
Variable dependiente: Remoción de cobre en las aguas del Río Chillón, AAHH Márquez
Variable independiente
Dimensiones Indicadores
Dosis de levadura de
seca
1 gr/100ml
1.5 gr/100ml
Nivel de PH
Rango entre 5 – 5.7
Rango entre 6 – 6.5
Variable dependiente
Dimensiones Indicadores Indicadores
Niveles de cobre
Concentración inicial
Concentración final Eficiencia
Pedidos Entregados a Tiempo
116
TÍTULO: Remoción de cobre en muestras alteradas mediante el hongo Saccharomyces Cerevisiae en las aguas del Río Chillón , AA.HH Márquez a nivel de laboratorio 2018
AUTOR: ORTIZ RODIL PIERO FERNANDO TIPO Y DISEÑO DE
INVESTIGACIÓN POBLACIÓN Y MUESTRA TÉCNICAS E INSTRUMENTOS
ESTADÍSTICA DESCRIPTIVA E INFERENCIAL
TIPO: APLICADA Para Hernandez (2010), el tipo de investigación aplicada es una de los tipos de la investigación científica, el cual está destinado a la resolución de problemas. Esta investigación tiene sus cimientos en los hallazgos tecnológicos de la investigación básica, se ocupa principalmente en los procesos de enlace entre la teoría y el producto (p. XXIV). DISEÑO: CUASI EXPERIMENTAL La presente investigación es de tipo cuasiexprimental ya que las muestras no se escogerán aleatoriamente.Además las muestras que se tomarán serán grupos ya conformados y con el agregado de presentar condiciones de operación no homogéneas para cada una de ellas. Con relación a lo anterior (Hernandez, 2010) manifiesta que “En los diseños cuasiexperimentales los sujetos no se asignan al azar a los grupos ni se emparejan, sino que dichos grupos ya están formados antes del experimento: son grupos intactos”. (p.148)
POBLACIÓN: La población abarcará parte del Río Chillón, la cual transcurre a lo largo de la de la Provincia Constitucional del Callao y donde se presenta un problema de contaminación por metales pesados.El estudio se realizará durante la estación de otoño, momento en que la temporada de lluvias en la sierra peruana este cesando. Además el nivel del caudal (m3/s) del Río Chillón registrado el 05 de abril del año 2018 tuvo un promedio de 18.04 m3/s siendo 17.12 m3/s el mínimo y 19.02 m3/s el máximo registrado ese día según la estación hidrométrica Obrajillo del Senamhi.
Población Observaciones
Registros 3 Registros 3 Registros Registros
3 3
TAMAÑO DE MUESTRA:
Registros de Observaciones
12
Enfoque de la Investigación: Cuantitativo
Variable 1: Uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae Variable 2: Remoción de cobre en las aguas del Río Chillón, AA.HH Márquez Técnica: Observación Instrumentos: Ficha de registro Año: 2017 -2018 Monitoreo: abril 2018 Experimentación: mayo 2018
DESCRIPTIVA: De distribución de frecuencia, tablas de contingencia, figuras. DE PRUEBA: Prueba hipótesis Hernandez et. al. (2014) “Las hipótesis indican lo que tratamos de probar y se definen como explicaciones tentativas del fenómeno investigado. Se derivan de la teoría existente y deben formularse a manera de proposiciones” (p. 104) Hernandez et. al. (2014) respecto a la prueba de T-de Student indicó: “Es una prueba estadística para evaluar si dos grupos difieren entre sí de manera significativa respecto a sus medias en una variable”. La hipótesis de investigación plantea que los grupos se distinguen entre sí de forma significativa y la hipótesis nula plantea que los grupos no se distinguen significativamente (p.)
117
ANEXO B: MATRIZ DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
TÍTULO: Remoción de cobre en muestras alteradas mediante el uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae en las aguas del Río Chillón , AA.HH Márquez a nivel laboratorio-2018
AUTOR: ORTIZ RODIL PIERO FERNANDO
Variables de investigación
Definición conceptual
Definición operacional
Dimensiones
Indicadores
Unidades
Variable independiente
Uso del hongo Saccharomyces Cerevisiae
Según Rodriguez [et.al], (2008) donde cita a Volesky (2007) manifiesta que El proceso de biosorción consiste en la estracción del sorbente (metales pesados) de la fase acuosa e impregnándolos hacia la pared celular mediante la acción de sus diversos grupos funcionales.Vale rescatar que no se produce ningún proceso metabólico. Remoción de cobre de soluciones acuosas se refiere al proceso de extracción de los iones metálicos presentes en este medio provenientes de actividades antropogénicas o naturales.
Primero se determinará la concentración de cobre en cada muestra mediante el espectrofotómetro de absorción atómica.Se analizará la concetración de cobre en las aguas provenientes del Río Chillón y de no obtenerse el nivel requerido se pasará a alterar su composición utilizando CuSO4. Una vez distribuidas las muestras en dos grupos, se ajustará al ph a dos rango 5-5.7 y de 6 y 6.5, además se determinará el OD la turbiedad, la temperatura del agua y conductividad eléctrica de cada una.Se analizará también el nivel inicial de concentración de cobre.Se prepararán dos concentraciones de levadura seca (Saccharomyces cerevisiae) en relación de 1 gr/100ml y 1.5 gr/100ml. Las condiciones para el proceso de biosorción será a temperatura constante y a 250 RPM durante 6 horas. Finalmente se analizará la concentración final de cobre en el sobrenadante una vez se haya removido la biomasa en la centrífuga de mesa.
1)Dosis de levadura de seca
1 gr/100ml
Gr.
1.5 gr/100ml
Gr.
2) Nivel de PH
Rango entre 5 – 5.7
1-14
Rango entre 6 – 6.5
1-14
Variable dependiente
Remoción de cobre en las aguas del Río Chillón, AAHH Márquez
Remoción de cobre de soluciones acuosas se refiere al proceso de extracción de los iones metálicos presentes en este medio provenientes de actividades antropogénicas o naturales.
1) Niveles de cobre
Concentración inicial
mg/L
Concentración final
mg/L
Eficiencia
%
118
ANEXO C: INSTRUMENTO DE RECOLECCIÓN DE DATOS
*= Se refiere al pH en un rango 5 – 5.7
Medición del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) y el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
Investigador: Ortiz Rodil, Piero Fernando
Ficha de registro #1
Característica de la muestra
Código de
Muestra
Coordenadas
(UTM)
ESTE NORTE
Volumen de la alícuota
(ml)
Parámetros fisicoquímicos - Pretest
pH
(1-14)
O.D
(ppm)
Temperatura de la
muestra (°C)
Conductividad
eléctrica (μS/m)
Temperatura del agua (°C)
Grupo 1
ph*
Grupo 1
Concentración de cobre (mg/L)
119
Medición del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7) y el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
Investigador: Ortiz Rodil, Piero Fernando
Ficha de registro #2
Característica de la
muestra
Código de Muestra
Condiciones de operación
Concentración de cobre inicial
(mg/L)
Concentración de cobre final
(mg/L)
Eficiencia (%)
Dosis (g)
Período de agitación (horas)
RPM
Grupo 1
pH*
Grupo 1
Concentración de cobre (mg/L)
*= Se refiere al pH en un rango 5 – 5.7
120
**= Se refiere al pH en un rango 6 – 6.5
Medición del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) y el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
Investigador: Ortiz Rodil, Piero Fernando
Ficha de registro #3
Característica de la muestra
Código de
Muestra
Coordenadas
(UTM)
ESTE NORTE
Volumen de la alícuota
(ml)
Parámetros fisicoquímicos - Pretest
pH
(1-14)
O.D
(ppm)
Temperatura de la
muestra (°C)
Conductividad
eléctrica (μS/m)
Temperatura del
agua (°C)
Grupo 2
ph**
Grupo 2
Concentración de cobre (mg/L)
121
Medición del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) y el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
Investigador: Ortiz Rodil, Piero Fernando
Ficha de registro #4
Característica de la
muestra
Código de Muestra
Condiciones de operación
Concentración de cobre inicial
(mg/L)
Concentración de cobre final
(mg/L)
Eficiencia (%)
Dosis (g)
Período de agitación (horas)
RPM
Grupo 2
pH**
Grupo 2
Concentración de cobre (mg/L)
**= Se refiere al pH en un rango 6 – 6.5
122
ANEXO D: BASE DE DATOS
Muestra del instrumento aplicado para la medición del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(5 – 5.7) y el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
*= Se refiere al pH en un rango 5 – 5.7
Investigador: Ortiz Rodil, Piero Fernando
Ficha de registro #1
Característica de la muestra
Código de
Muestra
Coordenadas
(UTM)
ESTE NORTE
Volumen de la alícuota
(ml)
Parámetros fisicoquímicos - Pretest
pH
(1-14)
O.D
(ppm)
Temperatura del
agua (°C)
Conductividad
eléctrica (μS/m)
Turbidez
(NTU)
Grupo 1
ph*
1
267409
8679280
100
5.64 5.35 23.4 630.1 80
2
267409
8679280
100
5.32 4.04 24.3 708.1 80
3
267409
8679280
100
5.50 4.57 23.7 699.4 90
4
267409
8679280
100
5.52 5.03 24.7 686.9 90
5
267409
8679280
100
5.41 4.48 23.3 698.4 85
6
267409
8679280
100
5.57 4.29 22.3 671.8 110
Grupo 1
Concentración de
cobre (mg/L)
X1
267409
8679280
100
- - - - -
X2
267409
8679280
100
- - - - -
X3
267409
8679280
100
- - - - -
123
Muestra del instrumento aplicado para la medición del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph
(5 – 5.7) y el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (5 – 5.7)
*= Se refiere al pH en un rango 5 – 5.7
Investigador: Ortiz Rodil, Piero Fernando
Ficha de registro #2
Característica de la muestra
Código de
Muestra
Condiciones de operación
Promedio de concentración de
cobre inicial (mg/L)
Concentración de cobre final
(mg/L)
Eficiencia (%)
Dosis (g)
Período de agitación (horas)
RPM
Grupo 1
pH*
1
6
250
62,9660
17.712
71.87
1.005
2
6
250
62,9660
14.099
77.60
1.0096
3
6
250
62,9660
12.894
79.52
1.0074
4
6
250
62,9660
12.894
79.52
1.5146
5
6
250
62,9660
13.238
78.97
1.5020
6
6
250
62,9660
13.066
79.24
1.0076
Grupo 1
Concentración de
cobre (mg/L)
X1
-
-
62,9660
-
-
-
X2
-
-
62,9660
-
-
-
X3
-
-
62,9660
-
-
-
124
Muestra del instrumento aplicado para la medición del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) y el indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
**= Se refiere al pH en un rango 6 – 6.5
Investigador: Ortiz Rodil, Piero Fernando
Ficha de registro #3
Característica de la muestra
Código de
Muestra
Coordenadas
(UTM)
ESTE NORTE
Volumen de la alícuota
(ml)
Parámetros fisicoquímicos - Pretest
pH
(1-14)
O.D
(ppm)
Temperatura del
agua (°C)
Conductividad
eléctrica
(μS/m)
Turbidez
(NTU)
Grupo 2
pH**
7
267409
8679280
100
6.31
5.03
23.1
641.9
120
8
267409
8679280
100
6.33
4.04
23.3
644.9
110
9
267409
8679280
100
6.15
3.94
23.3
647.1
110
10
267409
8679280
100
6.18
4.01
23.5
657.2
110
11
267409
8679280
100
6.47
4.41
23.4
639.2
140
12
267409
8679280
100
6.36
4.38
23.4
637.8
130
Grupo 2
Concentración de cobre (mg/L)
Y1
267409
8679280
100
-
-
-
-
-
Y2
267409
8679280
100
-
-
-
-
-
Y3
267409
8679280
100
-
-
-
-
-
125
Muestra del instrumento aplicado para la medición del indicador 1 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5) y el
indicador 1.5 gr/100ml de levadura seca a un rango de ph (6 – 6.5)
**= Se refiere al pH en un rango 6 – 6.5
Investigador: Ortiz Rodil, Piero Fernando
Ficha de registro #4
Característica de la muestra
Código de
Muestra
Condiciones de operación
Promedio de concentración de
cobre inicial (mg/L)
Concentración de cobre final
(mg/L)
Eficiencia (%)
Dosis (g)
Período de agitación (horas)
RPM
Grupo 2
pH**
7
6
250
62,39233
19.605
68.57
1.0076
8
6
250
62,39233
16.680
73.26
1.0025
9
6
250
62,39233
17.368
72.16
1.0025
10
6
250
62,39233
14.099
77.40
1.5055
11
6
250
62,39233
15.819
74.64
1.5005
12
6
250
62,39233
14.271
77.12
1.5050
Grupo 2
Concentración de cobre (mg/L)
Y1
-
-
62,39233
-
-
-
Y2
-
-
62,39233
-
-
-
Y3
-
-
62,39233
-
-
-
126
ANEXO E: SOLICITUD PARA EL USO DE LABORATORIOS
127
128
129
ANEXO F: INFORME DE ENSAYOS
130
131
ANEXO G: VALIDACIÓN DEL INSTRUMENTO
132
133
134
135
ANEXO H: MÉTODO DE ESPECTROFOTOMETRÍA POR ABSORCIÓN ATÓMICA
136
Figura 1. Preparación del Equipo para el Figura 2. Alícuotas preparadas y
análisis por Espectrofotometría rotuladas previo al análisis. Figura 3. Preparación de la curva de calibración para la determinación de la concentración de cobre.
ANEXO I: ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS PRE-TEST
137
Figura 4. Determinación del Oxígeno Figura 5. Determinación del pH, Disuelto temperatura del agua y C.E
ANEXO J: DETERMINACIÓN DE LAS DOSIS DE LEVADURA SECA Figura 6. Preparación de la dosis en Figura 7. Preparación de la dosis en
relación 1.5gr/100 ml de levadura seca relación 1 gr/100 ml de levadura seca
ANEXO K: AGITACIÓN Y REMOCIÓN DE LA BIOMASA EN LAS MUESTRAS
138
Figura 8. Remoción de la biomasa en Figura 9. Proceso de agitación a 250 RPM
la Microcentrífuga de mesa durante 6 horas
139
140
141
142
143
144
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