efectos del contaminante varsól, con las planta de frijol y el suelo en que fue sembrado; con sus posibles biórremediación para el suelo (compost gallinaza).

2. EFECTO DE CONTAMINANTES PETROQUIMICOS (VARSOL) SOBRE EL CRECIMIENTO
DEL FRIJOL COMÚN (PHASEOLUS VULGARIS)
PRESENTADO POR:
AGUILAR BARAHONA GUSTAVO ANDRES
BARAHONA BLANCO NILEIDYS PAOLA
QUINTERO BASTIDAS KARLA ESTHER
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGICAS
INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA
VALLEDUPAR CESAR
2015

3. EFECTO DE CONTAMINANTES PETROQUIMICOS (VARSOL) SOBRE EL CRECIMIENTO
DEL FRIJOL COMÚN (PHASEOLUS VULGARIS)
PRESENTADO A:
LIC: ALEX ABIB TROYA TOLOZA
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGICAS
INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA
VALLEDUPAR CESAR
2015

4. La biodiversidad del planeta y nuestra vida depende de un recurso muy
importante y conocido como es el agua, fuente principal para la vida y es
llamado el disolvente universal, pero el uso que se le está dando no es el
adecuado. Las grandes contaminaciones debido a las industrias y al aumento de
la población humana en las últimas décadas. El desecho de numerosas
substancias químicas utilizadas en los procesos productivos o subproductos de
ellas y los producidos domiciliariamente, está contaminando peligrosamente el
medio ambiente. Ya se sabe que muchas de ellas tienen efectos muy nocivos
para la salud humana, animal y vegetal.
Es por ello que es relevante realizar estudios y experimentos concernientes al
impacto que tienen ciertos contaminantes domiciliarios y petroquímicos (varsol)
sobre el crecimiento y muerte de plantas, en este caso el frijol común. El
experimento investigativo esta basado en la comprender paso a paso como el
varsol va afectando lentamente la fisiología del frijol, determinando
específicamente que compuestos del varsol actúan en la muerte de esta planta
leguminosa, lo cual nos permitirá determinar el tiempo de vida de la planta y la
contaminación que se le esta haciendo a la rizósfora.

5. El varsol es un xenobiótico altamente tóxico para el medio ambiente, ya que
produce muerte de plantas leguminosas y de los nutrientes del suelo.

6. Este trabajo de investigación tiene como objetivo comprender los daños
irremediables que puede causar el varsol a las planta de frijol. Estableciendo
como hipótesis en el trabajo, de que las plantas (frijol) tratadas con varsol
morirán y que las plantas tratadas con agua pura (planta control) permanecerían
vivas durante el transcurso del experimento. Para la comprobación de esta
hipótesis se realizó un montaje experimental que tuvo como objetivo específico
verificar la muerte sistemática de las plantas, dependiendo de sus
concentraciones.

7.  Tiempo de sobrevivencia de la planta
 Componentes del varsol
 Transpiración de las plantas antes de echarle el contamínate
 Biosíntesis de ácidos grasos y de aminoácidos
 Metabolismo bacteriano: quimiolitotrofia y fotolitotrofos
 Inhibición de la respiración por el xenobiótico
 Características del suelo
 Macro y micro nutrientes del suelo
 Efectos de los contaminantes en la nutrición de las plantas
 Ecofisiología de las células vegetal
 Procesos de biorremediación de suelo

8.  4 materas
 Compost
 Semillas de frijol común
 Varsol
 Jeringa
 Agua
 Cinta adhesiva
 Peso

9.  Fecha de del frijol: 27 de septiembre
 Fecha del inicio del riego del contaminante : viernes 13 de noviembre
 Peso de las materas : 4 kilos
 Exposición al sol: de 8:00 am hasta las 4:00 pm
 temperatura: 28ºc (mañana) hasta 38ºc (tarde)
 Planta control regada con 500 ml de agua

10. Con los materiales mencionados anteriormente se realizo el montaje de 4 materas, cada
matera estaba llena de 4kg de abono compost (gallinaza). A cada matera se les sembró
10 semillas de frijol común de las cuales germinaron cuatro por matera; el proceso de la
siembra se inicio el día 27 de septiembre del 2015 y a los 5 días de haberlas sembrado ya
estaban naciendo. Estas planta se regaban día por medio con 500ml de agua
descontaminada, proceso que se mantuvo haciendo hasta el día 12 de noviembre del
2015; porque a partir del 13 de noviembre empezamos ha echarle el contaminante a tres
de las cuatro materas montadas, dejando una como planta control.
A las plantas tratadas con el contaminante varsol, vario de acuerdo a la concentración, es
decir, a la matera 1; se le adiciono 2ml de varsol a 500ml de agua, dándonos una
concentración de agua contaminada del 0,4%. A la matera 2;con la misma cantidad de
agua se le adiciono 1ml de varsol, dando una concentración del 0,2%. Y ala matera 3; se
le adiciono a la misma cantidad de agua 0,5% de varsol, dando una concentración del
0,1%.
A las plantas las regábamos todos los días con sus diferentes concentraciones. Los tres
tratamiento incluyendo la planta control, ellas tenia una exposición solar desde las
8:00AM hasta las 4:00PM, con una variación de temperatura de 28°C hasta alcanzar una
temperatura de 38°C.

11. Fase de siembra del
frijol

12. Fase de crecimiento de las plantas
A la segunda semana.

13. Fase de crecimiento a la tercera semana haberlas sembrado.

14. Fase de crecimiento a la 4 semana de haberlas sembrado

15. Día 13 de noviembre del 2015, día que se inicio el riego del contaminante

16. Día 21 de septiembre del 2015, 8 días después de haber iniciado el riego con
contaminantes
Tratamiento 1 con 2ml de varsol, 0.4% de concentración

17. Tratamiento 2 con 1ml de
varsol, 0.2% de concentración

18. Tratamiento 3 con 0.5ml de varsol, 0.1% de concentración

19. Planta control regada con 500ml de
agua pura

20. Día 22 de noviembre del 2015
Tratamiento 1 con 2ml de varsol

21. Tratamiento 2 con 1ml de varsol
Tratamiento 3 con 0.5mlde
varsol

22. Planta control

23. Día 24 de noviembre del 2015

24. Día 25 de noviembre del 2015

25. Día 26 de noviembre del 2015

26. Día 27 de noviembre del 2015

27. Día 28 de noviembre del 2015
Tratamiento 1 con 2ml de varsol
Tratamiento 2 con1ml de varsol

28. Tratamiento 3 con 0.5ml de varsol
Planta control

29. Día 30 de noviembre del 2015 17 días después de haber iniciado la contaminación.
Tratamiento 1,
2ml de varsol,
mueren a los
13 días.
Tratamiento 2,
1ml varsol,
mueren a los
16 días.
Tratamiento 3,
0.5ml de varsol,
mueren a los 18
días.
Planta control

30. En el grupo de las leguminosas comestibles, el frijol común (Phaseolus Vulgaris L.) es
una de las más importantes debido a su distribución en los cinco continentes, por ser
complemento nutricional indispensable en la dieta alimenticia. El frijol ha sido un
elemento tradicionalmente importante en América latina y en general en una gran
cantidad de países en vías de desarrollo en los cuales se cultiva.
Esta planta leguminosa a pesar de tener grandes efectos positivos para la remoción del
antraceno que es un hidrocarburo poliaromáticos (HAPs), no tiene lo mismo efectos
contra el varsol; ya que basándonos en el experimento el frijol tiende a morir
dependiendo de las concentraciones de este producto derivado del petróleo. Se pudo
observar que las hojas del frijol empezaran a cambiar después de 8 días de haberle
iniciado el tratamiento con el varsol y con diferentes concentraciones es decir el tiempo
de sobrevivencia de estas plantas puede ser en cuestión de días o semanas, esto
dependiendo de las concentraciones de varsol con la que se este tratando a la planta.
El varsol, es un disolvente alifático producto de la destilación de naftas o de gasolina
natural. Se separan controlando el punto de ebullición y luego se someten a procesos de
purificación, neutralización y rectificación de sus limites de destilación. Estos productos
son incoloros, de olor agradable y con poder solvente por lo cual tienen variados usos en
la industria.

31. Tiene una área de aplicación para la fabricación de resinas, ceras y betunes, multiusos
para limpieza del hogar y planta, desengrasante de superficie y equipos, desengrasante de
metales, diluyente de esmaltes y barnices, removedor de residuos de cera y tintas y
solvente de limpieza en seco en la industria textil. Presenta unos beneficios al ser no
corrosivo, desengrasante, quita manchas y es disolvente.
El varsol presenta una propiedades físico químicas al presentar una Densidad 0.8
±0.1grs./cm3; Color Ámbar transparente; Punto inicial de ebullición Mín. 156°C; Punto
seco Máx. 230°C; Punto de inflamación 38°C; Valor Kauri-Butanol 29-45. este producto
también tiene sus desventajas al causar intoxicaciones en algunos casos, dañino al medio
ambiente y da nauseas y mareo.
El proceso de la transpiración de la plantas de frijol antes de echarles el contamínate
esta dado mediante la siguiente tabla1.
HORA PESO (g)
9:00 AM 4500
11:00 AM 4499.5
1:00 PM 4499
3:00 PM 4498.6
4:00 PM 4498.4
Pesamos cada dos horas, para medir la
intensidad de la transpiración que es
indicada por la gradual perdida de
peso.

32. Debemos tener en cuenta que La transpiración es el proceso físico-biológico por el
cual el agua cambia de estado líquido a gaseoso a través del metabolismo de las plantas y
pasa a la atmósfera. Esencialmente es el mismo proceso físico que la evaporación,
excepto que la superficie desde la cual se escapan las moléculas del líquido no es de agua
libre sino que es la superficie de las hojas.

33. • Todas las plantas presentan
transpiración el cual es un
proceso muy importante que se
da en las hojas pero mas
detalladamente en los estomas
que se encuentran ubicado en el
envés de las hojas.

34. • El proceso de transpiración en la planta de frijol se vio afectado por la
presencia de un contaminante distribuido en tres cantidades diferente : 2
ml , 1ml y 0.5 ml de varsol disueltos en 500ml de agua; para observar
como se ve afectado la transpiración de esta planta lo cual al pasar los
días se vio evidenciado los efectos producidos por el contaminante al
proceso de transpiración.

35. • En las tres concentraciones de la planta de frijol se pudo evidenciar los
efectos que hubo en la transpiración de la planta, como consecuencia del
efecto del varsol estos efectos fueron : estrés hídricos, estrés salino, estrés
nutricional , estrés mecánico ,estrés anaeróbicos lo cual produjeron que el
xilema , el floema y los estomas tuvieran un decaimiento, que trajo como
consecuencia el mal funcionamiento en la planta; causando un
marchitamiento de las plantas provocando la muerte.

36. • sabemos que el metabolismo es un conjunto de reacciones químicas., en
nuestra planta de frijol notamos la relación del metabolismo bacteriano ya
que gracias a ella requiere de un proceso para realizar su crecimiento,
debido al proceso que realizan algunas bacterias principalmente la
quimiotrofia y la fototrofila.

37. • LA FOTOTROFILA utiliza la
luz como fuente de energía esto
nos quiere decir que La luz
lumínica conocida como fotones,
llega a los pigmentos individuales
de la clorofila de las células y
forma las hojas de las plantas.
Estos fotones son parte de los
organismos que albergan la
clorofila, llamados cloroplastos.
Estos cloroplastos son, a su vez,
estructuras en el interior de cada
célula de la planta llamadas
organelos. Son totalmente únicos
en las plantas
• LA QUIMIOTROFIA se
encarga de la utilización de
sustancias oxidables, inorgánicas
y orgánicas, como fuentes de
energía. Tiene como fuentes la
generación de la energía (ATP) y
la generación de potenciales
reductores (NADH).

38. • En el caso de las planta de frijol, la toxicidad del contaminante en este caso
es el varsol está mediado a la formación de radicales libres en oxígeno.
Este contaminante es reducido por un electrón produciendo especies
químicas que hacen reaccionar con el oxígeno molecular para dar lugar al
radical de anión de superóxido y regenera la molécula original. De este
modo en este proceso se crea el ciclo redox (estrés oxidativo: es causado
por un desequilibrio entre la producción de especies reactivas del oxígeno)
en donde implica un gran consumo de O2 y de equivalentes redox,
principalmente en forma de NADPH. Los radicales libres producidos
durante este ciclo redox, así como las especies reactivas derivadas de él,
serían los responsables del daño celular causado por dicho contaminante.

39. La cantidad de nutrientes que contiene el suelo va a determinar el
potencial que tiene este para alimentar los cultivos que se
desarrollan en el , se suelen clasificar los nutrientes en: macro y
micronutrientes.
Los nutriente que poseen las plantas son:
• Nutrientes No minerales ( HIDROGENO, OXIGENO, CARBONO)
• macronutrientes minerales primarios ( NITROGENO, FOSFORO,
POTASIO)
• Macronutrientes secundarios ( CALCIO, MAGNESIO, AZUFRE)
• Micronutrientes (HIERRO ,ZINC ,MANGANESO ,MOLIBDENO,BORO)

40. • Todos estos nutrientes
presentes en las plantas,
algunos están ubicados o
forman parte de la
composición del agua., otros
están presentes en el suelo
como rocas y minerales. Lo
cual estos son de gran y vital
importancia para el proceso
de fotosíntesis en la planta.

41. • La planta contaminada con varsol, regado en el suelo y absorbido por ella.
esta se vera afectada ya que no podrá disolver los elementos químicos del
suelo que ella necesita para construir sus tejidos, por lo tanto nos genera
ciertos factores como son:
1. LA FALTA DE CRECIMIENTO EN LA PLANTA
2. PERDIDA DEL COOLOR VERDE EN LAS HOJAS POR LA FALTA
DE NITROGENO
3. DETENIMIENTO DE LA FASE EMBRIONARIA.
Por lo consiguiente todo esto afecta a la planta tanto internamente como
externamente

42. Las plantas al igual que todo los seres vivos llevan acabo el proceso de
nutrición, las plantas son seres capaces de procesar su propio alimento,
comprendido en las siguientes etapas:
I. INCORPORACION DE NUTRIENTES
II. FOTOSINTESIS
III. UTILIZACION DE LA MATERIA ORGANICA
IV. ELIMINACION DE SUSTANCIAS ( DESECHOS)

43. En la planta de frijol se pudo observar que el varsol regado en la planta
provoco un estrés nutricional debido a que los nutrientes aportados del medio
natural ( SUELO) fueron invadidos o mezclados por la sustancia xenobiótica,
el cual genero que estos nutrientes no fueran absorbidos por las raíces de la
planta; como es el caso del hidrogeno, elemento esencial en la fotosíntesis. Por
lo cual afecto en la nutrición de la planta.

44. la biosíntesis de ácidos grasos en nuestra planta de frijol se vio afectada
por el vertimiento del contaminante (varsol) lo cual obstruyo la síntesis
del MALONIL-COA que es el principal precursor de los ácidos grasos el
cual tiene lugar en el citosol.

45. • La mayoría de las plantas absorbe agua por las raíces. Las plantas terrestres
obtienen del suelo casi toda el agua que necesitan. La cantidad de agua
disponible en el suelo varía de acuerdo con su porosidad y su grado de
desecación. En las células, el potencial químico del agua depende de la
concentración de agua, que a su vez depende de la presencia de los solutos
en los medios intracelulares y extracelulares. Cuanto mayor es la
concentración de solutos, menor es la concentración de agua y menor el
potencial químico.
• Las células que conducen el agua y las sales minerales, así como las
sustancias elaboradas durante la fotosíntesis, forman el tejido vascular.
Existen dos tipos de tejidos conductores, uno de ellos el xilema; está
formado por la agrupación de vasos leñosos; el otro, el floema lo
constituyen una agrupación de vasos cribosos.

46. Consiste en crear nuevos aminoácidos a partir de otros intermediarios
metabólicos, este proceso al igual que los otros son de vital importancia para la
planta , pudimos deducir que en nuestra planta de frijol la biosíntesis de
aminoácidos se vio afectada por el contaminante ( varsol) lo cual produjo que
la planta no realizara el proceso de fotosíntesis por lo tanto no pudo generar
nitrógeno, el cual hace parte de la fijación de nitrógeno una de las etapas
esenciales para que se lleve acabo la biosíntesis de aminoácidos.

47. • La ecofisiologia analiza los procesos fisiológicos de los organismos, su
base morfológica externa e interna así como las manifestaciones
bioquímicas y potencialidades genéticas a su vez correlacionándolas con el
ambiente donde se desarrollan., determinando dichos factores como la
humedad, temperatura, disponibilidad de agua. Nutrientes y factores
bióticos y abióticos.

48. • En nuestra plantas de frijol sembrada para observar y evidenciar los
procesos de los vegetales en presencia de un contaminante, se pudo notar
los diferentes cambios tanto en apariencia física de la planta como del
suelo.
CAMBIOS NOTORIOS:
 El color del suelo paso de ser marrón oscuro a verde gris
 Textura aceitosa grasa
 Olor mal oliente y podrido
 Poca absorción por parte del suelo y las raíces de la planta
 PH del suelo alterado por las concentraciones del varsol
 Temperatura alta y desequilibrio en la humedad

49. Es un elemento importante en la vida del ser humano ya
que es fundamental para nuestra energía y pues en esta
ocasión nos sirvió para el aprendizaje de la transpiración
en las plantas.

50.  Familia: leguminosae
 Subfamilia:papilionoidene
 Tribu: phaseolae
 Subtribu: phascolinae
 Genero: phaseolus
 Especie: phaseolus vulgaris l

51. Es un tipo de germinación epigea que significa el
desarrollo de una planta sobre el suelo, Es un
proceso germinativo que hace elevar los
cotiledones por encima del suelo

52. Para que estas plantas de frijol germinaran exitosamente fue gracias a la riqueza de
variedad de nutrientes que tiene el abono gallinaza; ya que El compostaje, es la
conversión, de un material orgánico inestable, a un producto estabilizado, a través de
respiración aerobia (ADAMS et al., 2007). En este rico abono podemos encontrar las
siguientes características agroquímicas aprovechadas por las plantas sembradas en este
compost, que son las siguientes:

54. Durante el compostaje, la materia orgánica, es biotransformada en condiciones
aeróbicas, mediante reacciones de óxido-reducción catalizadas por enzimas
microbianas. En este proceso, los microorganismos utilizan la materia orgánica
como nutriente para su desarrollo, produciendo su descomposición
(mineralización), hasta moléculas orgánicas e inorgánicas, más sencillas, siendo
el proceso de humificación, el paso en el cual, se crean nuevas macromoléculas,
a partir de moléculas sencillas, formadas en la descomposición. El proceso en
conjunto, produce fundamentalmente calor, CO2, H2O y compuestos húmicos
(MORENO & MORAL, 2008). El resultado fue el siguiente:

60. La biorremediación es el proceso mediante el cual se utilizan plantas, hongos y
microorganismos para restaurar ecosistemas alterados por agentes contaminantes. Para el
caso del experimento, que el suelo fue contaminado por un producto
petroquímico(varsol), experimentos ya realizados por la Revista Latinoamericana de
Microbiología (ALAM).
Proponiendo mediante la fitorremediaciòn utilizar las siguientes plantas: Zea mays
L(maíz morado)., Panicum maximun Jacq(Hierba Guinea)., Paspalum virgatum
L(camalote blanco)., Echinochloa polystachya H.B.K., Sorghum vulgare L., Phaseolus
vulgaris L., Phaseolus coccineus L., Chamaecrista nictitans (L.) Moench., Brachiaria
brizantha (Hochst. ex A. Rich) Stapf., Triticum aestivum L., Hordeum vulgare L. ya que
fueron probadas con éxitos en la fitorremediaciòn de estos tipos de petroquímicos.
Otra forma propuesta es utilizar Reactores de Suelo Activados (RSA), siendo esta una
estructura bioingeneril que nos ayuda a remover estos productos petroquímicos.
Y si el producto petroquímico como el varsol, la contaminación esta dada en el agua,
podemos utilizar las siguientes micro algas:

61. Algunas Microalgas como Prototheca zopfii, Selenastrum capricornutum, Scenedesmus
acutus y Ankistrodesmus braunii, Chlamydomonas ulvaensis, Chlorella pyrenoidosa y
Scenedesmus brasiliensis, el fitoflagelado Euglena gracilis y las cianobacterias Anabaena
cylindrica, Phormidium foveolarum, Oscillatoria sp y Agmenellum quadruplicatum PR-
6, han mostrado ser eficientes para degradar diversos compuestos orgánicos incluyendo
derivados del petróleo.

62. • Este proyecto se realizo con el fin de observar en una planta de
frijol desde el inicio de su germinación hasta el proceso de su
crecimiento; todo con el fin de observar como la planta se
desarrolla en presencia de un contaminante ( varsol) como es
en este caso, para ver mas detalladamente como afecta esta
sustancia en todos los procesos que hace la planta que va
desde la biosíntesis de ácidos grasos hasta la parte del suelo
donde ella esta plantada; basándonos en unos principios
investigativos para reforzar conceptos y relaciones entre estos
temas y la planta como tal, dándonos como resultado un
proyecto investigativo exponencial sobre el efecto de un
contaminante sobre las plantas.

63.  ¿Que tanto influye la luz solar en la aceleración de la muerte de estas plantas
contaminadas con varsol?.
 ¿Qué pasaría si a este mismo tipo de plantas la trataríamos con una concentración
muchísimo mas baja y regándolas cada 3 días?. ¿las plantas se adaptarían a este
contamínate?

64. • http://web.educastur.princast.es/cp/josebern/recursostic/plantas/nutricion.htm
• http://es.slideshare.net/jacg_108/macro-y-micronutrientes-para-la-planta
• Rev Latinoam Microbiol 2006; 48 (2): 179-187
• identificación de poblaciones microbianas en compost de residuos orgánicos de
fincas cafeteras de Cundinamarca, boletín científico centro de museos museo de
historia natura, ISSN 0123 - 3068 bol.cient.mus.hist.nat. 16 (1): 75 – 88
• Nelson,D.L.&Cox,M.M.2006. Lehninger Principios de Bioquímica, 4ª edición. Ed.
Omega, Barcelona. ISBN 978-84-282-1410-0
• Biosíntesis de ácidos grasos Fuente:
https://es.wikipedia.org/wiki/Bios%C3%ADntesis_de_%C3%A1cidos_grasos?oldi
d=75570730 Colaboradores:BOT-
Superzerocool,Xvazquez,Technopat,ArthurBot,GrouchoBot,Mephistospa,KLBot2,P
ietrus,Acratta,David28wiki, YFdyh-botyAnónimos:14

65. • Jiménez-Salgado, Teresita, Martínez-Carrera, Daniel, Castellanos, Guadalupe,
Tapia-Hernández, Armando, Pérez-Armendáriz, Beatriz, Castañeda-Antonio,
Dolores, Efecto del antraceno en la estimulación del crecimiento en maíz y
frijol,Terra Latinoamericana [en linea] 2011, 29 (Enero-Marzo) : [Fecha de
consulta: 30 de noviembre de 2015] Disponible
en:<http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=57319955010> ISSN
• Fisiología vegetal, primera edición en español, R.G.S. Bidwell ( profesor de
biología, Queen's University. Kingston. Ontario. CanadB),AGT EDIT.OR S.A