determinación de la concentración letal media (cl50-48
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Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
1-1-2008
Determinación de la concentración letal media (cl50-48) del fenol Determinación de la concentración letal media (cl50-48) del fenol
en los vertimientos de la clínica veterinaria de la Universidad de en los vertimientos de la clínica veterinaria de la Universidad de
La Salle - sede Floresta, por medio de bioensayos de toxicidad La Salle - sede Floresta, por medio de bioensayos de toxicidad
acuática sobre Daphnia pulex acuática sobre Daphnia pulex
Bertha Rosana Zambrano Ussa Universidad de La Salle, Bogotá
John Jairo Beltrán Torres Universidad de La Salle, Bogotá
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Citación recomendada Citación recomendada Zambrano Ussa, B. R., & Beltrán Torres, J. J. (2008). Determinación de la concentración letal media (cl50-48) del fenol en los vertimientos de la clínica veterinaria de la Universidad de La Salle - sede Floresta, por medio de bioensayos de toxicidad acuática sobre Daphnia pulex. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_ambiental_sanitaria/430
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DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN LETAL MEDIA (CL50-48) DEL FENOL EN LOS VERTIMIENTOS DE LA CLÍNICA VETERINARIA DE LA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE – SEDE FLORESTA, POR MEDIO DE BIOENSAYOS DE TOXICIDAD ACUÁTICA SOBRE Daphnia Pulex
BBEERRTTHHAA RROOSSAANNAA ZZAAMMBBRRAANNOO UUSSSSAA
JJOOHHNN JJAAIIRROO BBEELLTTRRÁÁNN TTOORRRREESS
Tesis de Grado para Optar al Título de
Ingenieros Ambientales y Sanitarios
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERÌA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTA D.C.
2008
DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN LETAL MEDIA (CL50-48) DEL FENOL EN LOS VERTIMIENTOS DE LA CLÍNICA VETERINARIA DE LA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE – SEDE FLORESTA, POR MEDIO DE BIOENSAYOS DE TOXICIDAD ACUÁTICA SOBRE Daphnia Pulex
BBEERRTTHHAA RROOSSAANNAA ZZAAMMBBRRAANNOO UUSSSSAA
JJOOHHNN JJAAIIRROO BBEELLTTRRÁÁNN TTOORRRREESS
Tesis de Grado para Optar al Título de Ingenieros Ambientales y Sanitarios
Director
PPEEDDRROO MMIIGGUUEELL EESSCCOOBBAARR MMAALLAAVVEERR
QUÍMICO INDUSTRIAL
LIC QUÍMICA Y BIOLOGIA
UNIVERSIDAD DE LA SALLE
FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA
BOGOTA D.C.
2008
Nota de Aceptación
________________________________
________________________________
________________________________
________________________________
Director
________________________________
Jurado 1
________________________________
Jurado 2
Bogotá D.C., Abril de 2008
AA mmii ffaammiilliiaa:: UUNN GGRRAACCIIAASS ppoorr ssuu aammoorr,, ddeeddiiccaacciióónn
yy ccuuiiddaaddoo ppuueess ssiinn eellllooss jjaammááss lloo hhuubbiieerraa ccoonnsseegguuiiddoo
ssiinn oollvviiddaarr qquuee mmii aabbuueellaa BBeerrtthhaa ffuuee mmii mmaayyoorr aappooyyoo eenn
ccoommppaaññííaa ddee mmii aabbuueelloo AAnnttoonniioo..
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yy ccuummpplliióó eell ddeesseeoo ddee mmii ccoorraazzóónn ddee aallccaannzzaarr
mmii mmeettaa yy hhooyy qquuee hhee tteerrmmiinnaaddoo eessttee llooggrroo,, ppoonnggoo
eenn ssuuss mmaannooss,, mmii vviiddaa yy ssuueeññooss ffuuttuurrooss..
BBEERRTTHHAA
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ccoommpprreennssiióónn,, aammiissttaadd yy aaffeeccttoo dduurraannttee mmii eexxiisstteenncciiaa
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AA DDiiooss ppoorr lllleennaarrmmee ccaaddaa ddííaa ddee bbeennddiicciioonneess
yy ppoorr llaass ooppoorrttuunniiddaaddeess ooffrreecciiddaass eenn eell ttrraayyeeccttoo ddee mmii vviiddaa..
JJOOHHNN
AAGGRRAADDEECCIIMMIIEENNTTOOSS
Los Autores expresan sus agradecimientos a:
A nuestro director Pedro Miguel por sus valiosas sugerencias y acertados
aportes durante el desarrollo de este trabajo.
A Oscar Fernando Contento por su calidez y su compañerismo al compartir
éxitos y fracasos durante la realización de experimentos en laboratorio.
A la clínica veterinaria de la Universidad de La Salle – sede Floresta, por su
valiosa colaboración en el desarrollo del trabajo de investigación.
GGLLOOSSAARRIIOO
BBaatteerrííaa ddee eennssaayyoo:: Combinación de diversos ensayos de toxicidad con
diferentes organismos.
BBiiooaaccuummuullaacciióónn:: Cantidad de tóxico que se acumula en el organismo durante el
experimento.
BBiiooeennssaayyoo:: Ensayo de toxicidad en el cual se evalúan los efectos de los
contaminantes sobre la biota, por medio de la exposición de grupos de
organismos, a determinadas concentraciones del tóxico por un tiempo
determinado.
BBiiooeennssaayyoo aagguuddoo:: Ocurre dentro de un período corto (minutos, horas o algunos
días) en relación con el período de vida del organismo de ensayo.
BBiioommaaggnniiffiiccaacciióónn:: El proceso por el cual las concentraciones de los
contaminantes aumentan al pasar sucesivamente a través de la cadena
alimenticia, lo que origina que cada animal tenga en sus tejidos
concentraciones más altas que hubo en su comida.
BBiioommaarrccaaddoorr:: Es un indicador bioquímico, fisiológico o ecológico del estrés
físico, químico o biológico en los organismos y sus poblaciones.
BBiioottaa:: conjunto de especies de plantas, animales y otros organismos que
ocupan un área dada.
CCaarrttaa ccoonnttrrooll:: Gráfico utilizado para seguir cambios a través del tiempo del
punto final medido para compuesto tóxico de referencia. En el eje X se gráfica
la fecha del ensayo, y en el eje Y, la concentración tóxica efectiva. Se toman
como límite de alerta dos desviaciones estándar de la media histórica de la
concentración letal media.
CCoonnttaammiinnaacciióónn ddeell aagguuaa:: Es la incorporación al agua de materias extrañas,
como microorganismos, productos químicos, residuos industriales, y de otros
tipos o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la
hacen inútil para los usos pretendidos.
CCoonnttaammiinnaannttee:: Sustancia ajena, presente en un sistema natural en una
concentración mas elevada de lo normal por causa de actividad antrópica
directa o indirecta. En un sentido más amplio se define como la presencia de
cualquier agente físico, químico o biológico, o de combinaciones de los mismos
en lugares, formas y concentraciones tales y con tal duración que sean o
puedan ser nocivas para la salud, la seguridad o bienestar de la población, o
perjudiciales para la vida animal y vegetal, o que impidan el uso y goce de las
propiedades y lugares de recreación.
CCoonnttrrooll:: Evaluación de la respuesta tóxica con una sustancia de referencia,
utilizada para controlar la sensibilidad de los organismos en el momento en el
cual se evalúa el tóxico.
CCEE 5500//CCLL 5500:: Concentración efectiva o de inhibición media. Concentración de
la sustancia tóxica en agua, suelo o sedimento que se estima afecta al 50% de
los organismos de ensayo. La CE 50 y sus límites de confianza (95%) son
usualmente derivados de análisis estadístico.
CCuueerrppoo ddee aagguuaa:: Un cuerpo de agua es una masa o extensión de agua como
un lago, mar u océano que cubre parte de la Tierra u otro planeta. Algunos
cuerpos de agua son artificiales, como estanques, pero la mayoría son
naturales. Pueden contener agua salada o agua dulce.
DDaapphhnniiaa PPuulleexx ((CCllaaddóócceerrooss)):: Crustáceos pequeños, utilizados como
bioindicador ambiental de efluentes dulceacuícolas en ensayos
ecotoxicológicos sensibles a sustancias tóxicas presentes en los cuerpos de
agua.
DDiilluucciióónn:: Es el bajar la concentración de una solución, mediante la adición de
más solvente. El factor de dilución, es la relación volumétrica entre solvente y
soluto.
DDuurreezzaa:: Concentración en el agua de sales de calcio y magnesio. Se suele
expresar en mg/l de carbonato de Calcio.
EEccoossiisstteemmaa:: Unidad natural de partes vivas e inertes que interactúan para
producir un sistema estable en el cual el intercambio entre materia viva y no
viva sigue una vía circular.
EEccoossiisstteemmaa aaccuuááttiiccoo:: Los ecosistemas acuáticos son aquellos en los cuales los
animales y plantas viven o se relacionan con seres vivos en el agua.
EEffiippiiooss:: Cápsula protectora, la cual se encuentra en la cámara incubadora de
las Daphnia Pulex, engrosando sus paredes, en ella se desarrollan los machos
de esta especie, cuando cambian las condiciones favorables del ambiente o el
cultivo. Su característica principal es su color oscuro y se observan dos huevos
grandes.
EEccoottooxxiiccoollooggííaa:: Rama de la ciencia que estudia y analiza los efectos de
agentes químicos y físicos sobre organismos vivos, con particular atención a
poblaciones y comunidades de ecosistemas definidos.
EEnnssaayyoo ddee ttooxxiicciiddaadd:: Determinación del efecto de una sustancia tóxica sobre
un grupo de organismos seleccionados bajo condiciones definidas. Mide las
proporciones de los organismos afectados o el grado de efecto luego de la
exposición a la muestra.
FFeennooll:: El fenol en forma pura es un sólido cristalino de color blanco-incoloro a
temperatura ambiente. Su fórmula química es C6H5OH, y tiene un punto de
fusión de 43ºC y un punto de ebullición de 182ºC. El fenol es un alcohol. Puede
sintetizarse mediante la oxidación parcial del benceno.
NNiivveell ttrróóffiiccoo:: Un nivel trófico es la posición de una especie en la red alimenticia
(cadena alimenticia), es decir, su nivel de alimentación, por lo tanto el paso de
energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o
alimentaría, es decir, una secuencia de organismos relacionados unos con
otros.
PPaarrtteennooggéénneessiiss:: Es una forma de reproducción basada en el desarrollo de
células sexuales femeninas no fecundadas. Puede interpretarse tanto como
reproducción asexual o como sexual monogamética, puesto que interviene en
ella una célula sexual o gameto.
PPrruueebbaass ddee ttooxxiicciiddaadd:: Herramienta utilizada para obtener información útil para
lograr la protección de los organismos acuáticos de una especie determinada o,
de todas las comunidades que integran la biota de un ecosistema, de los
peligros ocasionados por las substancias peligrosas arrojadas al ambiente por
el hombre.
PPuunnttoo ffiinnaall:: Respuesta del organismo para mostrar el efecto que se utiliza para
indicar la finalización del ensayo, definido por un porcentaje de organismos y
un tiempo de exposición.
RReepplliiccaaddoo:: Batería de ensayo que contiene un número especificado de
organismos en una concentración dilución de muestra definida o de agua de
dilución como control.
TTooxxiicciiddaadd:: Es una medida usada para medir el grado tóxico ó venenoso de
algunos elementos. Capacidad de una sustancia química de producir daño a un
organismo.
TTooxxiicciiddaadd aagguuddaa:: Efecto adverso (letal o subletal) inducido sobre los
organismos de ensayo en prueba durante un período de exposición de la
sustancia tóxica, usualmente de pocos días.
TTooxxiicciiddaadd ccrróónniiccaa:: Efecto toxico causado a los organismos utilizados en los
bioensayos acuáticos relacionados con causar cambios en el apetito,
crecimiento, metabolismo, reproducción, movilidad o la muerte en un periodo
de cinco (5) días en adelante.
TTóóxxiiccoo:: Sustancias que pueden causar la muerte o lesiones graves o que
pueden ser nocivas para los seres vivos, si se ingieren o inhalan o entran en
contacto con la piel.
TTóóxxiiccoo ddee rreeffeerreenncciiaa:: Sustancia química utilizada en bioensayos de toxicidad,
cuyo efecto en los organismos, a determinadas concentraciones, es conocido y
por lo tanto permite establecer el estado de respuesta de los organismos de
prueba empleados, así como comparar los resultados intra e inter laboratorios.
El uso de estos tóxico, proporciona también una evaluación general de la
precisión (estabilidad y reproducibilidad del método a través del tiempo).
XXeennoobbiióóttiiccoo:: Se aplica a los compuestos cuya estructura química en la
naturaleza es poco frecuente o inexistente debido a que son compuestos
sintetizados por el hombre en el laboratorio. La mayoría han aparecido en el
medio ambiente durante los últimos 100 años.
RREESSÚÚMMEENN
En el presente trabajo se determinó la concentración letal media del Fenol
mediante bioensayos de toxicidad, a partir de microorganismos acuáticos
Daphnia Pulex (neonatos de 6 – 24 horas de nacidos).
Para la realización de las diferentes pruebas de toxicidad se realizaron 10
ensayos en un periodo de 48 horas (tiempo manejado por el ciclo de vida de la
Daphnia Pulex), la especie fue aclimatada en condiciones estandarizadas de
laboratorio, que se describen a continuación: Preparación de agua reconstituida
a partir de agua destilada y sales inorgánicas, preparación de alimento (medio
Bristol), aclimatación de los organismos de prueba, preparación tóxico de
referencia y fenol analítico, toma y caracterización de muestras de la clínica
veterinaria de la Universidad de La Salle – sede Floresta, montaje de ensayos
toxicológicos y estimación de la concentración letal media.
Los resultados obtenidos se analizaron utilizando un método paramétrico para
el cálculo de los valores de CL50 - 48 y su intervalo de confianza mediante el
programa estadístico Probit, donde se establecieron los valores del fenol (con
un valor promedio de 11.617 µg/l) y los rangos de la muestra ambiental (valor
promedio 1.546 % volumen de muestra).
Concluída la investigación se comprobó a nivel in vitro la reducción de la carga
tóxica de las trazas de fenol presentes en los vertimientos de la clínica
veterinaria. Lo anterior por medio de un tratamiento de adsorción en filtro de
carbón activado granular, cumpliendo las especificaciones ambientales y
económicas.
Palabras Claves: Concentración letal media, Daphnia Pulex, Fenol, pruebas de
toxicidad, organismos acuáticos.
AABBSSTTRRAACCTT
In this work identified the lethal concentration average Phenol through toxicity
bioassays, starting from aquatic microorganisms as Daphnia Pulex (neonates 6
– 24 hours of birth).
For the conduct of the different toxicity tests 10 tests were conducted in a period
of 48 hours (time handled by the cycle of life of the Daphnia Pulex), the species
was acclimatized in standardized laboratory conditions, which are described
below: preparation of water reconstituted in from distilled water and inorganic
salts, preparation of food (medium Bristol), acclimatization of the agencies test,
preparation toxic reference and phenol analytical, takes and characterizes
samples of the veterinary clinic at the University of La Salle – headquarters
Floresta, mounting toxicological tests and estimate of the lethal concentration
average.
The results were analyzed using a method for calculating parametric the values
of LC50-48 and its range of confidence through Probit the statistical
programmed measures, where they settled the values of phenol (with an
average value of 11,617 µg/l) and the ranks of the sample environmental
(average value 1,546% v).
Following the investigation research was found in vitro at reducing the burden of
toxic traces of phenol present in the discharge of the veterinary clinic. This
treatment through adsorption on granular activated carbon filter, satisfy the
environmental and economic.
Words Key: Concentration lethal average, Daphnia Pulex, Phenol, toxicity tests,
aquatic organisms.
CCOONNTTEENNIIDDOO
Pág.
INTRODUCCIÓN 24
1. OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL 25
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 25
2. MARCO TEORICO
2.1 TOXICOLOGÍA 26
2.1.1 Toxicología Ambiental 27
2.2 ECOTOXICOLOGÍA AMBIENTAL 28
2.2.1 Efectos Ecotoxicológicos 28
2.2.2 Biomarcadores 30
2.3 TEST DE TOXICIDAD 31
2.3.1 Tipos de Test de Toxicidad 34
2.4 FACTORES RELACIONADOS CON LA TOXICIDAD DE UN
COMPUESTO 35
2.5 FACTORES QUE AFECTAN LA TOXICIDAD
2.5.1 Condiciones de la prueba de toxicidad 36
2.6 CONDICIONES ÁBIOTICAS COMO FACTORES MODIFICANTES
DE LA TOXICIDAD 37
2.6.1 Temperatura 37
2.6.2 Oxígeno Disuelto 38
2.6.3 Concentración de hidrógeno – pH 39
2.6.4. Dureza 39
2.7 TEST DE TOXICIDAD CON DAPHNIA PULEX 40
2.7.1 Importancia de Daphnia Pulex 42
2.7.2 Hábitat 43
2.7.3 Distribución 43
2.7.4 Anatomía 43
2.7.5 Sistema respiratorio 45
2.7.6 Sistema Circulatorio 45
2.7.7 Sistema Excretor 45
2.7.8 Sistema Nervioso 45
2.7.9 Sistema Reproductivo 46
2.7.10 Locomoción 47
2.7.11 Alimentación 47
2.7.12 Ciclo de Vida 47
2.8 ALGAS 48
2.9 EVALUACIÓN ESTADÍSTICA DE LOS BIOENSAYOS 50
2.9.1 Tipo de pruebas o de bioensayos 50
2.9.2 Métodos estadísticos 51
2.9.3 Diseño de experimentos 52
2.9.4 Establecimiento de una Relación Dosis – Respuesta 52
2.9.5 Establecimiento de una Relación Dosis – Respuesta
de tipo mortalidad 53
2.9.6 Análisis de regresión y análisis PROBIT 53
2.9.7 Análisis de varianza (ANOVA) 54
2.9.7.1 Bases del análisis de varianza 55
2.9.7.2 Modelos de análisis de varianza 56
2.10 SUSTANCIAS QUÍMICAS QUE CAUSAN CONTAMINACIÓN
DEL AGUA 56
2.10.1 Fenoles 57
2.10.1.1 Fuentes de Generación 58
2.10.1.2 Efectos característicos 61
2.10.1.3 Degradación del fenol 61
2.11 TRATAMIENTO DE AGUAS 62
2.11.1 Tratamiento de aguas contaminadas por fenoles 62
2.11.1.1 Osmosis Inversa 62
2.11.1.2 Ozonificación 63
2.11.3 Filtros de carbón activado 63
3. CLÍNICA VETERINARIA 70
4. METODOLOGÍA
4.1 DISEÑO EXPERIMENTAL 73
4.2 CULTIVO Y MANTENIMIENTO DE ORGANISMOS 73
4.2.1 Hábitat 74
4.2.2 Ciclo de renovación 75
4.3 PREPARACIÓN DEL AGUA RECONSTITUÍDA 77
4.4 PREPARACIÓN DE MEDIO BRISTOL Y CENTRIFUGACIÓN
ALGAS VERDES Selenastrum, Scenedesmus 80
4.5 ALIMENTACIÓN ORGANÍSMOS DE PRUEBA 81
4.6 TES DE TOXICIDAD 83
4.6.1 Preparación de soluciones 83
4.6.2 Montaje de Bioensayos en laboratorio 84
4.6.2.1 Ciclo de vida 85
4.6.2.2 Madurez sexual 86
4.6.2.3 Longevidad 86
4.7 PRUEBA DE SENSIBILIDAD 86
4.8 PRELIMINARES DE TOXICIDAD CON FENOL ANALÍTICO 88
4.9 PRUEBAS DEFINITIVAS CON FENOL ANALÍTICO 90
4.10 TOMA DE MUESTRAS CLÍNICA VETERINARIA 92
4.11 PRUEBAS PRELIMINARES Y DEFINITIVAS EN
VERTIMIENTO DE LA CLÍNICA VETERINARIA 96
4.12 OBTENCIÓN DEL ÍNDICE TOXICOLÓGICO 97
4.12.1 Índice toxicológico del vertimiento 98
5. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 5.1 MANTENIMIENTO DEL CULTIVO 99
5.2 PRUEBAS DE TOXICIDAD 100
5.2.1 Pruebas de sensibilidad con tóxico de referencia 101
5.2.1.1 Determinación de la carta de control K2Cr2O7 102
5.2.2 Pruebas de toxicidad con fenol analítico 105
5.3 CARACTERIZACIÓN DEL VERTIMIENTO 107
5.3.1 Análisis fisicoquímico del vertimiento de la clínica veterinaria 108
5.4 PRUEBAS DE TOXICIDAD CON EL VERTIMIENTO DE LA
CLÍNICA VETERINARIA 110
5.5 DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN LETAL MEDIA
DEL VERTIMIENTO 111
5.5.1 Análisis de varianza de las pruebas definitivas de vertimientos 113
5.6 COMPARACIÓN DE RESULTADOS CL 50-48 PARA FENOL 114
5.7 OBTENCIÓN DE LA CARGA TÓXICA E ÍNDICE TOXICOLÓGICO 116
5.7.1 Obtención Carga Tóxica e Índice Toxicológico de la muestra 117
6. TRATAMIENTO DEL VERTIMIENTO A NIVEL LABORATORIO 6.1 EVALUACIÓN TÉCNICO, ECONÓMICA Y AMBIENTAL 118
6.2 TRATAMIENTO A LA MUESTRA AMBIENTAL 120
6.2.1 Materiales y reactivos 120
6.2.2 Técnicas experimentales 121
7. DISEÑO FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO 7.1 DISEÑO FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO 125
7.2 ISOTERMA DE FREUNDLICH en Filtrosorb 200 126
7.3 CÁLCULOS DEL DISEÑO PROPUESTO 127
7.4 COSTOS DE TRATAMIENTO PROPUESTO 131
CONCLUSIONES 132
RECOMENDACIONES 134
BIBLIOGRAFÍA 135
ANEXOS 138
LLIISSTTAA DDEE TTAABBLLAASS
Pág.
Tabla 1. Biomarcadores medidos a diferentes niveles biológicos 30
Tabla 2. Clasificación de aguas según su dureza 39
Tabla 3. Clasificación taxonómica 41
Tabla 4. Tipos de Algas 49
Tabla 5. Resultados ANOVA 55
Tabla 6. Características del fenol 58
Tabla 7. Efectos Característicos del Fenol 60
Tabla 8. Factores a controlar durante la adaptación del cultivo 74
Tabla 9. Preparación del agua reconstituida 78
Tabla 10. Parámetros de control evaluados en agua reconstituida 79
Tabla 11. Volumen de alimento suministrado a cada recipiente 82
Tabla 12. Recomendaciones para el muestreo de muestras 93
Tabla 13. Rangos de índices toxicológicos 98
Tabla 14. Valores obtenidos en pruebas de sensibilidad 100
Tabla 15. Carta de Control de Sensibilidad Daphnia Pulex 102
Tabla 16. Comparación de resultados de sensibilidad 104
Tabla 17. Valores obtenidos en pruebas toxicológicas de fenol 105
Tabla 18. Promedio de la del fenol 106
Tabla 19. Caudales obtenidos en vertimiento clínica veterinaria 107
Tabla 20. Análisis fisicoquímicos realizados a la muestra ambiental 109
Tabla 21. Valores obtenidos en pruebas del vertimiento de la clínica 111
Tabla 22. Promedio de la del vertimiento clínica veterinaria 112
Tabla 23. Formato de datos de pruebas de toxicidad para fenol 113
Tabla 24. Análisis de Varianza para pruebas de toxicidad con fenol 114
Tabla 25. Valores comparativos especies expuestas al fenol 115
Tabla 26. Evaluación técnico – económica sistema Osmosis Inversa 118
Tabla 27. Evaluación técnico – económica sistema por Ozono 119
Tabla 28. Evaluación técnico – económica sistema por Adsorción 119
Tabla 29. Características de los carbones activados evaluados 121
Tabla 30. Análisis fisicoquímicos realizados a la muestra
ambiental después del tratamiento a nivel laboratorio 123
Tabla 31. Prueba de adsorción con muestras patrón de fenol a
diferentes concentraciones 126
Tabla 32. Parámetros de diseño filtro de carbón activado 129
Tabla 33. Dimensiones del lecho filtrante 129
Tabla 34. Costos del diseño propuesto 131
LLIISSTTAA DDEE FFIIGGUURRAASS
Pág.
Figura 1. Orden de Respuesta al estrés de contaminantes 29
Figura 2. Tipos de Test de Toxicidad 34
Figura 3. Estructura interna y externa de Daphnia Pulex 44
Figura 4. Ciclo de vida Daphnia Pulex 48
Figura 5. Principios de la osmosis normal e inversa 64
Figura 6. Adsorción de contaminantes por carbón activado 67
Figura 7. Ciclo de renovación Daphnia Pulex 76
Figura 8. Montaje pruebas de toxicidad 85
Figura 9. Desarrollo pruebas definitivas de sensibilidad 87
Figura 10. Desarrollo pruebas definitivas de fenol analítico 89
Figura 11. Procedimiento pruebas de toxicidad en vertimientos
de la clínica veterinaria 96
LLIISSTTAA DDEE FFOOTTOOSS
Pág.
Foto 1. Clínica veterinaria Universidad de La Salle 70
Foto 2. Mantenimiento de cultivo Daphnia Pulex 75
Foto 3. Separación de organismos 77
Foto 4. Preparación de agua reconstituida 79
Foto 5. Montaje de medio Bristol 80
Foto 6. Centrifugación de algas 81
Foto 7. Suministro de alimento a organismos 83
Foto 8. Lectura de pruebas de toxicidad 88
Foto 9. Siembra de neonatos en las concentraciones 90
Foto 10. Lectura de pruebas de toxicidad con fenol 91
Foto 11. Toma y preservación de muestras 94
Foto 12. Análisis fisicoquímicos en laboratorio 95
Foto 13. Toma de muestra vertimiento de la clínica veterinaria 108
Foto 14. Parámetros fisicoquímicos en laboratorio 110
Foto 15. Pruebas de adsorción 122
Foto 16. Parámetros fisicoquímicos medidos a la muestra tratada 123
LLIISSTTAA DDEE GGRRÁÁFFIICCAASS
Pág.
Gráfica 1. Relación dosis – respuesta 32
Gráfica 2. Sensibilidad del cultivo al tóxico de referencia 99
Gráfica 3. Isoterma de adsorción para fenol 126
LLIISSTTAA DDEE AANNEEXXOOSS
Pág.
ANEXO A. Registro parámetros de control agua reconstituida 138
ANEXO B. Preparación de medio BRISTOL 139
ANEXO C. Conteo de algas en cámara Neubauer 140
ANEXO D. Rangos preliminares test de toxicidad 143
ANEXO E. Registro de datos test de toxicidad 144
ANEXO F. Especificaciones del carbón activado 145
ANEXO G. Resultados pruebas definitivas con dicromato de potasio 146
ANEXO H. Resultados de las pruebas definitivas con fenol analítico 156
ANEXO I. Resultados de las pruebas definitivas del vertimiento de
la clínica veterinaria 166
ANEXO J. Planos de planta y corte del tratamiento propuesto 176
25
11.. OOBBJJEETTIIVVOOSS
11..11 OOBBJJEETTIIVVOO GGEENNEERRAALL
Determinar la concentración letal media (CL50-48) del Fenol, en los
vertimientos de la Clínica Veterinaria de la Universidad de La Salle –
Sede Floresta, mediante la utilización de organismos acuáticos Daphnia
Pulex por medio de Bioensayos de Toxicidad.
11..22 OOBBJJEETTIIVVOOSS EESSPPEECCÍÍFFIICCOOSS
Determinar la concentración letal media (CL 50-48) del fenol sobre
organismos acuáticos del género Daphnia (Pulex), utilizando los
protocolos internacionales.
Determinar la sensibilidad de Daphnia Pulex mediante la utilización de
dicromato de potasio.
Realizar la respectiva caracterización al vertimiento de la Clínica
veterinaria de la Universidad de La Salle – Sede Floresta.
Clasificar el vertimiento de la clínica veterinaria de la Universidad de La
Salle – Sede Floresta, según el índice de Efecto de Toxicidad Potencial.
Comprobar mediante un estudio piloto, la mitigación de los efectos
tóxicos ambientales generados por fenoles en ecosistemas acuáticos,
mediante un pretratamiento al efluente de la clínica veterinaria.
26
22.. MMAARRCCOO TTEEÓÓRRIICCOO
22..11 TTOOXXIICCOOLLOOGGÍÍAA
La toxicología es el estudio de los contaminantes tóxicos o, en una definición
más precisa, la identificación y cuantificación de los efectos adversos
asociados a la exposición a agentes físicos, sustancias químicas y otras
situaciones. En ese sentido, la toxicología es tributaria, en materia de
información, diseños de la investigación y métodos, de la mayoría de las
ciencias biológicas básicas y disciplinas médicas, de la epidemiología y de
determinadas esferas de la química y la física. La toxicología abarca desde
estudios de investigación básica sobre el mecanismo de acción de los agentes
tóxicos hasta la elaboración e interpretación de pruebas normalizadas para
determinar las propiedades tóxicas de los agentes.
En la toxicología es fundamental conocer el potencial tóxico de la sustancia que
este generando el efecto adverso, para poder evaluar el peligro que representa.
El efecto tóxico es el producido por uno o varios agentes tóxicos sobre un
organismo, población o comunidad que se manifiesta por cambios biológicos.
Su grado se evalúa por una escala de intensidad o severidad y su magnitud
está relacionada con la dosis (cantidad de sustancia administrada, expresada
generalmente por unidad de peso corporal) o la concentración (sustancia
aplicada en el medio) del agente tóxico.2
Dosis letal (DL) es la cantidad de la sustancia toxica que causa la muerte a la
totalidad de la población expuesta.
2 CAMPO MARTI, Miguel. Principios de ecotoxicología. Diagnostico tratamiento y gestión del medio ambiente. Mc graw Hill. Interamericana de España. Barcelona; 2002. p 2
27
La dosis letal cincuenta (DL) 50 es la cantidad del tóxico que al ser
administrada una sola vez, en un determinado tiempo produce una mortalidad
del 50% de los organismos que son expuestos, esta es expresada en miligramo
de la sustancia por Kilogramo del animal (ml/Kg).
La concentración letal cincuenta (CL) 50 es la cantidad de un agente toxico que
es administrado al medio, causa la muerte al 50% de la población de
organismos en un determinado tiempo, es expresada en miligramos por litro
(mg/L).
22..11..11 TTooxxiiccoollooggííaa aammbbiieennttaall
La presencia de xenobióticos biológicamente activos y difícilmente degradables
al ambiente representa un grado de stress frecuentemente inaceptable para los
organismos vivos, que tiene su traducción a nivel de las poblaciones y de los
ecosistemas.
La actividad tóxica, ya sea directamente o indirectamente, a través de la
interferencia con el equilibrio de las comunidades naturales, puede llegar a
representar incluso, en determinadas circunstancias, un riesgo relevante para
las poblaciones humanas.
Otro aspecto a tener en cuenta es que la actividad antrópica, bien sea
directamente por la acción tóxica de los xenobióticos, o bien indirectamente, a
través de la influencia sobre los factores climáticos, puede incidir en la
evolución y emergencia de enfermedades originadas por agentes infecciosos.
Así por ejemplo, las alteraciones ambientales suelen tener un fuerte impacto
(inmunodepresión) sobre los organismos que actúan de vectores o son
reservorios de estos agentes, y pueden contribuir a la aparición de nuevas
enfermedades en una región determinada, o bien la emergencia de zoonosis
que se consideraban erradicadas.3
3 Unidad de Toxicología Experimental y Ecotoxicología (UTOX-PCB), Barcelona;2000.
28
22..22 EECCOOTTOOXXIICCOOLLOOGGÍÍAA AAMMBBIIEENNTTAALL
El término Ecotoxicología fue propuesto por Truhaut en 1969, como una
extensión natural de la Toxicología, la ciencia que estudia los efectos de las
sustancias tóxicas sobre los organismos individuales, refiriéndose a dos efectos
ecológicos importantes de los contaminantes:
La toxicidad directa sobre los organismos
Las alteraciones del medio ambiente en el cual viven los organismos.
La diferencia más importante entre la ecotoxicología y la toxicología
convencional es que en la primera los efectos que importan son los que
ocurren sobre las poblaciones y no sobre los individuos. Desde una perspectiva
ecotoxicológica, el hecho de que un contaminante pueda matar al 50% de los
individuos de una población puede significar poco o nada, pero si ese
contaminante retarda el desarrollo o madurez de un número importante de
individuos pueden presentarse importantes alteraciones ecológicas. Se puede
decir que la ecotoxicología se encarga del estudio de las relaciones directas e
indirectas entre las causas, los impactos sobre los individuos y las alteraciones
finales sobre las poblaciones y las comunidades.4
22..22..11 EEffeeccttooss EEccoottooxxiiccoollóóggiiccooss..
La ecotoxicología se vale de dos herramientas básicas para realizar sus
investigaciones: el monitoreo ambiental y el monitoreo biológico.
El monitoreo ambiental permite establecer las formas mediante las cuales se
liberan los compuestos y determinar cuál es su destino en ambiente. Es un
procedimiento para detectar la presencia y cuantificar las concentraciones de
los contaminantes en los diferentes compartimentos, incluyendo al aire, agua,
suelo y sedimentos. Un buen monitoreo ambiental debe considerar un 4 INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA, Delegación Coyoacán, México; 2005
29
muestreo representativo, técnicas adecuadas para la colecta y preservación de
las muestras, así como métodos apropiados de extracción y análisis, siguiendo
prácticas estandarizadas en el laboratorio.
En este tipo de ensayos la población en estudio es aislada de las interacciones
con otros organismos, compuestos y factores ambientales, es decir, se utiliza
un sistema simplificado que permite conocer con mayor facilidad los efectos
atribuibles a una sustancia. Sin embargo, no es sencillo extrapolar los
resultados obtenidos a las condiciones que se presentan en la naturaleza.5
En la siguiente figura se muestra el orden de respuesta hacia los
contaminantes:
Figura 1. Orden de Respuesta al estrés de contaminantes
Fuente: Instituto Nacional de Ecología Disponible en Internet http://www.ine.gob.mx/dgicurg/sqre/ti_eco.html
5 CAMPO MARTI, Miguel. Principios de ecotoxicología. Diagnostico tratamiento y gestión del medio ambiente. Mcgraw Hill. Interamericana de España. Barcelona; 2002. p 2
Señales de aviso tempranas o “biomarcadores” que reflejan las respuestas adversas a los contaminantes en los sistemas biológicos
Exposición
Molecular
Subcelular
Celular
Tejido
Organismo
Comunidad
Sistemático
Población
Ecosistema
Efectos tardíos o irreversibles
30
22..22..22 BBiioommaarrccaaddoorr
Es un indicador bioquímico, fisiológico o ecológico del estrés físico, químico o
biológico en los organismos y sus poblaciones. Es un trazador de las
reacciones que pueden ocurrir a diferentes niveles –molecular, celular, en el
organismo completo, las poblaciones o comunidades. Su detección permite
evaluar de forma temprana los efectos negativos de los contaminantes. La
tabla 1 describe los biomarcadores en diferentes niveles biológicos:
Tabla 1. Biomarcadores medidos a diferentes niveles biológicos
NNiivveell ddee oorrggaanniizzaacciióónn
RReessppuueessttaa
Molecular
Expresión de genes de estrés, usando genes reporteros como el gen de la
lucifererasa que produce una proteína luminiscente ante la exposición a un
contaminante.
Celular
Incremento en la actividad de proteínas indicadoras de estrés o enzimas involucradas en los procesos de
destoxificación.
Organismo completo
Daños histológicos o formación de tumores
Poblaciones Tasas de supervivencia, crecimiento y
mortalidad
Comunidades Cambios en la diversidad y abundancia de
especies
Fuente: Instituto Nacional de Ecología Disponible en Internet http://www.ine.gob.mx/dgicurg/sqre/ti_eco.html
31
22..33 TTEESSTT DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD
Una prueba de toxicidad típica involucra un agente o estímulo (por ejemplo, un
pesticida, un metal pesado o una muestra ambiental con contaminantes
químicos), el cual se aplica a un organismo o grupo de organismos (por
ejemplo, un cultivo bacterial o de un alga, animales, o plantas) al que
denominaremos genéricamente sujeto, sobre el que se evalúa una cierta
respuesta preseleccionada. La magnitud del estímulo o dosis puede medirse
como un peso, un volumen o una concentración.6
La respuesta del sujeto se valora mediante la cuantificación final de alguna
característica (peso del cuerpo, peso del hígado, ritmo cardiaco, etcétera), el
cambio de ella (aumento en el peso corporal, disminución en la presión
sanguínea) o por la ocurrencia o no de un determinado fenómeno (muerte,
inhibición del crecimiento, una contracción muscular, etcétera).
Partiendo de la base de que la magnitud o la frecuencia de la respuesta
dependerán de la dosis aplicada, las pruebas de toxicidad suelen diseñarse
utilizando distintas dosis. La información obtenida de este tipo de ensayos
permite la cuantificación de la relación entre las dos variables (dosis y
respuesta), caracterizando toxicológica o ecotoxicológicamente al compuesto.
La finalidad específica de ésta prueba es:
Determinar la concentración de un agua residual dada, que produzca la
muerte de 50% de los organismos en ensayo en un período de tiempo
especificado.
Determinar la concentración máxima que no causa efectos sobre los
organismos de ensayo en un período de tiempo especificado.
6 Ensayos de toxicidad y su aplicación al control de la contaminación industrial; Universidad Nacional; Facultad de Ingeniería.1996. pág. 30-40
32
Evaluar la sensibilidad de los organismos acuáticos ante agentes
tóxicos.7
Gráfica 1. Relación de Dosis – Respuesta
Fuente: BULUS ROSSINI, Gustavo Daniel; DÍAZ BAEZ, María Consuelo; PICA GRANADOS, Yolanda, Capítulo 5. Métodos Estadísticos para el Análisis de Resultados de Toxicidad. En línea. Diciembre de
2006 < http://www.idrc.ca/en/ev-66572-201-1-DO_TOPIC.html. 2004>
Cuando se implementan pruebas de toxicidad, se debe realizar la
estandarización de las mismas, en la cual se establece la sensibilidad de las
especies y su secuencia de efecto frente a un tóxico de referencia, según las
repeticiones del experimento. Con esto se certifica que la respuesta de la
población en estudio se debe al efecto del tóxico de referencia y no a
variaciones de sensibilidad de los organismos o a fallas operacionales en la
aplicación del método, elaborando así cartas de vigilancia, teniendo en cuenta
la precisión y exactitud que se deben y pueden obtenerse en los resultados
generados por un determinado bioensayo.8
7 Ibíd. P. 8 8 BUSTOS LOPEZ, Martha Cristina; DIAZ BAEZ, María Consuelo; ESPINOSA RAMIREZ, Adriana Janneth. Pruebas de toxicidad acuática. Fundamentos y métodos. Universidad nacional de Colombia. Facultad de Ingeniería, sección de Ingeniería Ambiental. Bogotá D.C.; 2004 p 36
33
Normalmente, las pruebas de toxicidad se diseñan para comparar o estimar la
potencia de un agente con relación a una preparación estándar o control.
Es importante destacar que la respuesta a una dosis en particular se verá
afectada en mayor o menor medida por factores no controlados durante el
experimento.
Para la detección de efectos tóxicos se utilizan los bioensayos; que desde el
punto de vista toxicológico, son pruebas para medir la potencia de una
sustancia fisiológicamente activa, de actividad desconocida.
Los efectos ecológicos de las pruebas son principalmente dirigidos a medir y
valorar la toxicidad aguda de químicos en organismos acuáticos que
representan varios niveles tróficos de la cadena alimenticia. Estas pruebas
ayudan a la estimación de la toxicidad química en ecosistemas naturales y los
modificados por el hombre.9
En este sentido, los bioensayos suministran información acerca de:
Predicción: Los bioensayos pueden evaluar efectos tóxicos de nuevas
sustancias químicas antes de su uso. Así mismo, pueden establecer
concentraciones por debajo de efectos no observables para poder
contemplar descargas al ambiente.
Control: Los bioensayos pueden ser usados para controlar descargas de
sustancias que se presuman perjudiciales para el ambiente.
Monitoreo: El monitoreo puede ser utilizado como sistema de alerta en la
detección de contaminantes ambientales.
Diagnóstico: El diagnóstico puede ser usado como una herramienta para
identificar la fuente tóxica de alguna descarga.10
9 Dutka, 1996 10 Ibíd. P. 33
34
22..44 TTIIPPOOSS DDEE TTEESSTT DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD
Los test de toxicidad se definen de acuerdo a la duración del experimento y a la
forma de adicionar el tóxico.11
Figura 2. Tipos de Test de Toxicidad
11 Reyes, 1996
TIPOS DE PRUEBAS DE TOXICIDAD
TOXICIDAD AGUDA
Se realizan durante períodos de tiempo breves, que generalmente están entre 48 y 96 horas.
Se seleccionan individuos de edad muy concreta, la corta duración de esta prueba hace que sólo se analice el efecto sobre una parte muy pequeña del ciclo de vida del organismo.
TOXICIDAD CRÓNICA
Se realizan por períodos de tiempo que oscilan entre 21 y 28 días, dependiendo de las especies usadas y el tipo de dato deseado.
Este tipo de bioensayos también se utiliza para evaluar la toxicidad subletal o crónica, utilizando como parámetro de control la tasa de crecimiento, la reproducción u otro parámetro.
TOXICIDAD SUBAGUDA
Los organismos son expuestos al agente tóxico diariamente durante períodos que oscilan entre 15 días y 4 semanas.
BIOACUMULACIÓN
Estas pruebas miden la cantidad de tóxico que se acumula en el organismo durante el experimento. Hidrocarburos, pesticidas y metales pesados son los tóxicos comúnmente analizados.
35
22..44 FFAACCTTOORREESS RREELLAACCIIOONNAADDOOSS CCOONN LLAA TTOOXXIICCIIDDAADD DDEE UUNN CCOOMMPPUUEESSTTOO
El efecto tóxico de un compuesto y por ende las pruebas que deben realizarse
para valorar el riesgo ambiental ligado a su entrada a los ecosistemas, está en
función de la interacción entre el tipo de daño que cause, la persistencia en el
ambiente, la sensibilidad de las especies y las rutas que siga en los
organismos.
Uno de los aspectos que debe tenerse en cuenta es establecer si la sustancia
tiende a acumularse en los tejidos (bioconcentración), para lo cual se utilizan
especialmente 3 índices:
1. El factor de bioconcentración o BCF, es una constante de
proporcionalidad que relaciona el residuo de un químico en un
organismo (pez por ejemplo) con la concentración del químico en el
agua a la que el animal esta expuesto.
2. El coeficiente de (re)partición del tóxico entre un solvente de grasas, en
particular el n-octanol, y el agua, Kow, que indica la distribución de la
sustancia entre dos líquidos inmiscibles (equivalente a lo que podría
ocurrir entre la sangre y el tejido adiposo de un animal)
3. La solubilidad del compuesto en agua.12
22..55 FFAACCTTOORREESS QQUUEE AAFFEECCTTAANN LLAA TTOOXXIICCIIDDAADD
Las características del agua como las de los microorganismos pueden
modificar la toxicidad de los contaminantes presentes en el agua. Por
consiguiente se deben eliminar los factores extraños que pueden afectar las
pruebas de toxicidad, teniendo un control en las mismas de OD, pH, dureza y
temperatura, con este registro se mantiene un valor constante de estos
parámetros, eliminando así todas las variables excepto la concentración del
tóxico.
12 Kenaga y Goring, 1980
36
En algunos casos los cambios en el potencial tóxico están dados por las
características del agua de dilución. El conocimiento de las posibles
variaciones puede ayudar a ejercer un control estricto para tener certeza sobre
los resultados obtenidos.
Tanto las características bióticas como las abióticas actúan, como factores
modificantes de la toxicidad. Las bióticas incluyen todos los factores que son
inherentes a los microorganismos; entre ellas:
Tipo de microorganismos (algas, insectos, peces, etc.)
Especies, toda vez que una especie puede responder en forma diferente
a otra especie frente a un tóxico dado.
Estado de la vida (larva, joven, adulto)
Tamaño del individuo
Estado nutricional y salud del individuo
Sexo del organismo de prueba
Estado fisiológico y grado de aclimatación a las condiciones
medioambientales
Dentro de las condiciones abióticas que pueden actuar como factores
modificantes se encuentran toda la gama de características fisicoquímicas del
agua que rodean el microorganismo: temperatura, pH, oxígeno disuelto,
salinidad, dureza, sólidos suspendidos orgánicos e inorgánicos, sales disueltas,
nutrientes y sus proporciones relativas; el CO2 disuelto y otros gases, la
intensidad de la luz, el fotoperiodo, el movimiento del agua y las variaciones de
todos estos factores en un cuerpo de agua particular.13
22..55..11 CCoonnddiicciioonneess ddee llaa pprruueebbaa ddee ttooxxiicciiddaadd
En este aspecto se consideran algunos factores como el tener suficiente
solución de prueba de acuerdo a los organismos utilizados, y que a su vez
13 CRUZ TORREZ Luís Eduardo; DIAZ BAEZ, María Consuelo; REYES, Carmen; Ensayos de toxicidad y su aplicación al control de la contaminación industrial; Universidad Nacional; Facultad de Ingeniería.1996. factores que afectan la toxicidad pág. 15
37
estos estén contemplados en las buenas prácticas de planeación experimental
y rutina de laboratorio.
La actividad de un organismo confinado en un medio (tanque, acuario, etc.) no
parece que produjera una mayor incidencia en relación con su comportamiento
con respecto a un hábitat natural. Sin embargo, uno de los aspectos que
originan las diferencias en las respuestas es la actividad física del organismo,
la cual tiene algún efecto en la resistencia.
La naturaleza artificial de un tanque o acuario en ciertos organismos prueba
como los peces y las Daphnias generalmente no se tienen en cuenta como
factor, sin embargo puede tener un efecto sobre la tolerancia o al menos sobre
la variabilidad de la respuesta.
22..66 CCOONNDDIICCIIOONNEESS AABBIIÓÓTTIICCAASS CCOOMMOO FFAACCTTOORREESS MMOODDIIFFIICCAANNTTEESS DDEE LLAA
TTOOXXIICCIIDDAADD
22..66..11 TTeemmppeerraattuurraa
Las especies de organismos presentes en una comunidad acuática dada, están
determinados por el régimen de temperatura del agua y existe un límite letal de
temperatura tanto superior como inferior, más allá del cual el organismo no
puede sobrevivir.
Existen temperaturas óptimas para ciertos procesos de los microorganismos
como el crecimiento, reproducción y desarrollo de ciertas actividades. Para la
mayoría de los microorganismos más que un valor puntual, existe un rango
óptimo de temperatura para las actividades metabólicas.14
Para proteger la vida acuática contra los cambios de temperatura, se deben
tener en cuenta todos los factores que el cambio de temperatura puede
modificar. Por ello la EPA (1999) recomienda para cada especie de organismo
los siguientes factores:
14 Ibíd; p 10
38
Mantener la temperatura que no cause letalidad en exposiciones cortas
Mantener un máximo durante las estaciones frías que proteja contra la
letalidad producida por las caídas repentinas de temperatura
Mantener un promedio semanal de temperatura en la estación cálida que
proteja contra la carga metabólica sub-letal
Tener en cuenta para ciertas especies los requerimientos específicos de
temperatura.
22..66..22 OOxxííggeennoo DDiissuueellttoo ((OODD))
El nivel de oxígeno disuelto para la mayoría de las corrientes se encuentra por
debajo del nivel de saturación particularmente en el fondo de los lagos. La
concentración puede fluctuar por la fotosíntesis de las algas, estando el OD por
debajo de la saturación durante la noche y cerca de la saturación y a veces
sobresaturada durante el día.15
Como el oxígeno disuelto se requiere para la respiración; la disminución en los
niveles de este, puede tener un efecto como si se tratara de un factor limitante
para los organismos acuáticos. Los criterios modernos de calidad del agua
reconocen que una reducción del OD por debajo del nivel natural tendrá un
efecto drástico sobre los organismos y no existe un número que pueda usarse
como criterio de nivel aceptable.
Se debe esperar que el estrés causado en los organismos por una reducción
en el nivel de oxigeno disuelto, incrementa considerablemente la toxicidad de
los contaminantes en el agua. En los últimos años se ha investigado mucho
respecto y se ha encontrado un incremento de la toxicidad de ciertos metales y
fenoles en relación con el grado de desoxigenación.
Este comportamiento se basa en la relación incremento de la letalidad -
disminución de oxigeno que entra en las branquias de los organismos prueba;
la reducción de oxigeno, origina una mayor concentración de los contaminantes
15 Ibíd; p 5
39
en las membranas de las branquias y por consiguiente una alta concentración
de los tóxicos dentro de las branquias; si la toxicidad de una sustancia depende
del pH, un cambio en el mismo puede reducir los niveles de OD. 16
22..66..33 CCoonncceennttrraacciióónn ddee hhiiddrróóggeennoo –– ppHH
Los efectos directos de pH sobre los organismos son graduales; el mayor
efecto de este como factor modificante esta dado para sustancias que ionizan
bajo la influencia del pH, como la mayoría las moléculas no disociadas, las
cuales, pueden ser más tóxicas toda vez que ellas puedan penetrar las
membranas celulares fácilmente, esta situación es opuesta para el caso de los
metales en los cuales la forma disociada es más tóxica que la no disociada.
22..66..44 DDuurreezzaa
El calcio y en menor extensión el magnesio, son los cationes disueltos
predominantemente en aguas naturales y son los principales responsables de
la dureza de las aguas. Una clasificación de las aguas con respecto a la dureza
se muestra en la siguiente tabla:
Tabla 2. Clasificación de aguas según su dureza
TTiippoo ddee AAgguuaa CCoonncceennttrraacciióónn ddee CCaaCCOO33
Blanda 0 – 75 mg/L CaCO3
Moderadamente Dura 75 – 150 mg/L CaCO3
Dura 150 – 300 mg/L CaCO3
Muy Duras > 300 mg/L CaCO3
Fuente: CRUZ TORREZ Luís Eduardo; DIAZ BAEZ, María Consuelo; REYES, Carmen; Ensayos de toxicidad y su aplicación al control de la contaminación industrial; Universidad Nacional; Facultad de
Ingeniería.1996. Factores que afectan la toxicidad. P. 22
16 Ibíd; p 12
40
22..77 TTEESSTT DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD CCOONN DDAAPPHHNNIIAA
Uno de los criterios más importantes a considerar para la utilización de ensayos
de toxicidad es la población de prueba. En términos generales debe tratarse de
organismos genéticamente idénticos y libres de organismos patógenos. Deben
conservarse en ambientes estériles bajo condiciones estables de iluminación
y/o oscuridad. Estos aspectos deben considerarse para hacer que el ensayo
pueda repetirse completamente.17
Para la selección de los organismos de prueba, se emplean los siguientes
criterios:
Alta y constante sensibilidad a tóxicos
Estabilidad genética y uniformidad de las poblaciones
Uso de organismos autóctonos o representativos del ecosistema
Localización dentro de la estructura y funcionamiento del ecosistema
Conocimiento de su biología
Amplia distribución y disponibilidad en cantidades suficientes durante el
año.
Deben ser importantes desde el punto de vista económico y ecológico.
Se deben cultivar fácilmente en el laboratorio
Deben hallarse en buenas condiciones, libre de parásito o
enfermedades.
Deben ser compatibles con las técnicas del bioensayo.
La especie utilizada en el bioensayo debe ser una de las más sensibles
a los elementos tóxicos.18
Para la determinación del impacto biológico de las aguas residuales, se trabajó
con el crustáceo Daphnia Pulex.
17 GONZALEZ GOMEZ, Henry Bernardo; GUTIERREZ ALVAREZ, Sandra del Pilar. Clasificación y ciclo de vida de una especie de Daphnia nativa de la Sabana de Bogotá, Universidad de la Salle, Facultad de Ciencias de la Educación, Departamento de Química y Biología. Bogotá D.C., 1995, Pág. 13 18 Coll, 1990; Ibíd; p 21
41
Daphnia Pulex: Crustáceo cladócero, el cual es conocido como pulga de agua.
Daphnia (o Daphnids) son miembros de una colección de animales que se
denomina ampliamente como "pulgas de agua". Estos son en su mayoría
pequeños crustáceos, Daphnia y pertenecen a un grupo conocido como el
Daphnidae (que a su vez es parte de la Cladócera, parientes de los camarones
de agua dulce, Gammarus y otros, y la salmuera de camarón, Artemia spp), La
tabla 3 indica la clasificación taxonómica de la Daphnia Pulex:
Tabla 3. Clasificación taxonómica
PPhhyylluumm Crustáceo
CCllaassee Artrópodo
SSuubbccllaassee Braquiópodo
OOrrddeenn Cladócero
SSuubboorrddeenn Eucladócera
SSuuppeerrffaammiilliiaa Chydroidea
FFaammiilliiaa Daphnidae
GGéénneerroo Daphnia
EEssppeecciiee Daphnia Pulex
Fuente: GONZALEZ, Henry; GUTIERREZ, Sandra. Clasificación y ciclo de vida de una especie de Daphnia nativa de la Sabana de Bogotá, Universidad de la Salle, Departamento de Química y Biología.
Bogotá D.C., 1995
Se ubica dentro del grupo de los fagótrofos, esto quiere decir, que este
individuo pertenece al grupo de los consumidores, que son organismos
heterotróficos (que ingieren otros organismos o materia formada por partículas)
42
22..77..11 IImmppoorrttaanncciiaa ddee DDaapphhnniiaa PPuulleexx
Daphnia Pulex por ser parte integral de los consumidores primarios de un
sistema acuático, participa en el movimiento de sustancias y energía,
obteniendo ésta por transformación de materia orgánica, especialmente de
organismos vivos.
Daphnia Pulex tiene un papel muy importante en el ecosistema acuático, este
organismo planctónico se apodera de otros más pequeños y sirve de alimento
de muchos animales más grandes, es decir, que sirve de puente en la cadena
trófica entre un productor y un consumidor, específicamente, se alimenta de
algas y sirve a la vez de alimento para los peces, de esta forma es fuente de
alimento de los consumidores secundarios.
Los Dáfnidos son consumidores de fitoplancton y de esta forma, pueden
modificar la estructura de este grupo, a través del consumo diferencial de
algunas especies y les son más fáciles de ingerir por forma y tamaño.
En comparación con el fitoplancton, el zooplancton presenta una menor
diversidad de especies, pero para contrarrestar lo anterior, Daphnia Pulex al
igual que otros individuos pertenecientes al zooplancton tienen riesgos típicos
de adaptación como es el multiplicarse rápidamente por vía sexual cuando las
condiciones no son favorables.19
Es un organismo filtrador del agua por excelencia, reteniendo diferentes clases
de partículas, y esta es una razón importante de que Daphnia Pulex sea tan
sensible a la contaminación y se use en los bioensayos.
Al tener una reproducción por partenogénesis, asegura el trabajar en
bioensayos con una población genéticamente idéntica, lo cual permite asegurar
19 VILLASEÑOR, Carlos; GARCÍA RAMÍREZ, Ángel; MARTÍNEZ ALEGRÍA, Julio Cesar; ESPINOSA CRUZ, Benjamín; ARRIAGA CALZADA, Luis Daniel. ACUARIO FLOUNDERS. revista Aquaguia de julio de 1999.
43
la validez de los resultados, por presentarse homogeneidad y estabilidad
genética.
Presenta sensibilidad a diferentes tipos de sustancias tóxicas, así mismo, es de
fácil manejo, ocupa poco espacio y poca agua, su transporte no es complicado,
las enfermedades que se presentan en el microorganismo son controlables y
posee una historia de vida corta.
22..77..22 HHáábbiittaatt
Los Dáfnidos pueden ser encontrados en cualquier agua de superficie
permanente, creciendo en el musgo de los árboles. Son principalmente de
agua dulce y las concentraciones más altas de las poblaciones se encuentran
en la vegetación, en la mayoría de los lagos y de las charcas. Son a menudo el
organismo más abundante de un agua de superficie y viven como plancton en
el agua abierta de los lagos.20
22..77..33 DDiissttrriibbuucciióónn
El grupo de los Dáfnidos está ampliamente distribuido, siendo
predominantemente dulceacuícola y puede colonizar todo tipo de agua, lo cual
lo hace un organismo ideal para la realización de bioensayos.
Daphnia Pulex se encuentra en aguas con temperaturas de aproximadamente
20o C en promedio.
22..77..44 AAnnaattoommííaa
Daphnia Pulex se caracteriza por presentar una longitud máxima de
aproximadamente 3.5 mm, siendo menor en comparación con otra especie
perteneciente al mismo género como es la Daphnia Magna.
20 Pulgas de Agua. Disponible en internet http://www.alaquairum.net/daphnias.htm
44
Figura 3. Estructura interna y externa de Daphnia Pulex
Fuente: RICO ORDÁS, José Manuel; MENÉNDEZ. Asociación ASTURNATURA. COM. 2007. En línea. <http://www.asturnatura.com/articulos/artropodos/branquio.php>.
Daphnia Pulex se caracteriza por presentar un cuerpo oval, lateralmente
comprimido, sin segmentación externa, el caparazón encierra el tronco pero no
la cabeza, la cual está bien definida.
La cabeza se proyecta centralmente y algo en dirección posterior y tiene 5
pares de apéndices: las primeras antenas que llevan setas olfatorias, las
segundas el aparato locomotor y tres pares de apéndices de las partes
bucales.
La aténulas en muchos cladóceros, son puramente sensoriales y de tamaño
muy pequeño, en los machos, pueden ser transformados en órganos para
sujetar a la hembra durante la cópula.
A los lados de la cabeza, entre las segundas antenas y debajo del tegumento
se encuentra un gran ojo compuesto, que consiste en varios lentes hialinos que
rodean a una masa de pigmentos granulares. Cerca de dicho ojo se encuentra
un ocelo u ojo nauplio.21
21 Ibíd.; p 23
45
22..77..55 SSiisstteemmaa RReessppiirraattoorriioo
El intercambio de gases en estos individuos se efectúa vía epipodito de los
apéndices toráxicos que están transformados en branquias. Un intercambio
normal de gases entre la sangre y el medio se lleva a cabo por el constante
movimiento de los apéndices toráxicos, y crean una corriente continua de agua
fresca.
22..77..66 SSiisstteemmaa CCiirrccuullaattoorriioo
El sistema circulatorio es abierto como el de todos los crustáceos y la
hemoglobina es impulsada por un corazón pequeño, ovalado o redondeado,
que se encuentra en la parte superior del tronco, colocado dorsalmente.
22..77..77 SSiisstteemmaa EExxccrreettoorr
Las funciones excretorias se realizan mediante una glándula especial de
posición anterior denominada glándula de la concha, que consiste en un tubo
contorneado que se encuentra en la parte antero-abdominal a cada lado del
caparazón.22
22..77..88 SSiisstteemmaa NNeerrvviioossoo
El sistema nervioso consiste en un cordón ventral doble, con unos pocos
ganglios, dos pares de nervios laterales y un ganglio cerebral o cefálico frente
al esófago.
Los órganos sensitivos están representados por un par de ojos compuestos, un
par de ocelos y sedas sensoriales antenales y post-abdominales.
Adherido al borde anteroventral del cerebro, se destaca la presencia del ojo
medio e impar llamado ojo nauplio, en que se aprecia una masa de pigmento
22 Peter Alexander et. al, Biología. New Jersey. Prentice Hall; 1992 p 3223
46
central con un grupo de células visuales anteriores y dos grupos de células
visuales laterales.23
22..77..99 SSiisstteemmaa RReepprroodduuccttiivvoo
En general, los individuos pertenecientes al género Daphnia, presentan un
dimorfismo sexual bastante pronunciado, el cual se evidencia en términos del
tamaño del cuerpo, en la morfología de los apéndices, en la forma de la cabeza
y del postabdomen.
La reproducción tiene lugar durante la mayor parte del año y es por
partenogénesis. Las hembras producen un número variable de huevos que
pasan de los oviductos a una cámara de incubación situada en la parte dorsal
del cuerpo, entre las valvas. Allí los huevos partenogenéticos se desarrollan
hasta alcanzar la forma juvenil, similar a la del adulto, que es entonces
liberada.24
Luego de algunas mudas (6 como máximo) la hembra está en condiciones de
reproducirse. La partenogénesis continúa hasta que por motivos todavía no
bien entendidos, pero que se reconoce están vinculados a cambios en las
condiciones ambientales, disminuye la producción de huevos partenogenéticos
y algunos de ellos se convierten en machos diploides.
El caparazón de estas hembras se oscurece y se hace más grueso alrededor
de la cámara de incubación y termina por cerrarse alrededor del huevo
formando lo que se denomina efipio. Cuando ocurre la siguiente muda, el efipio
se desprende del cuerpo de la hembra. Los efipios contienen huevos
resistentes que pueden soportar por largos períodos condiciones externas de
temperatura o sequía.
23 RICO ORDÁS, José Manuel; MENÉNDEZ VALDERREY, Juan Luis. Asociación ASTURNATURA. COM. Marzo 2007. En línea. http://asturnatura.com/articulos/artropodos/branquio.php. párrafo 5-6 24 GONZALEZ GÓMEZ, Op Cit; p 23
47
22..77..1100 LLooccoommoocciióónn
En general los Dáfnidos nadan con ayuda de sus potentes antenas. El
movimiento en general, se caracteriza por ser vertical y casi siempre
espasmódico.
22..77..1111 AAlliimmeennttaacciióónn
Los individuos de género Daphnia, son normalmente Fitófagos alimentándose
por filtración. Así filtran continuamente el agua en la cual viven, reteniendo las
partículas suspendidas en esta, a través de las setas (gnatobasses) de los
apéndices del tronco.
De esta forma, retienen toda clase de materiales, incluyendo bacterias, detritos
y materiales artificiales. De hecho, ésta es una de las razones más importantes
de que las Daphnias sean sensibles a la contaminación y se usen en los
bioensayos.25
Las algas son un componente importante en la dieta de los Dáfnidos. El valor
nutricional de las algas depende del tamaño y composición química de las
células y del grosor de las paredes celulares.
En general el aparato digestivo posee un esófago de gran tamaño. El intestino
medio es corto, musculoso; la parte anterior del intestino medio lleva a veces
ciegos gástricos.
22..77..1122 CCiicclloo ddee VViiddaa
El ciclo de vida de los Dáfnidos es muy variable dependiendo de la especie y
de las condiciones ambientales. Generalmente, el ciclo se incrementa cuando
la temperatura decrece debido a la disminución en la actividad metabólica. El
ciclo de vida de Daphnia Pulex a 20oC es de 50 días.
25 Calibración del Bioensayo de Toxicidad Aguda con Daphnia Pulex usando un Tóxico de Referencia. Disponible en internet htt://www.scielo.cl/pdf/gayana/v67n1/art11.pdf
48
Figura 4. Ciclo de Vida Daphnia Pulex
Fuente. Los Autores
Daphnia Pulex posee 3 a 4 instares juveniles, donde cada instar es terminado
por una muda, de esta forma, el crecimiento ocurre inmediatamente después
de cada muda, hasta que el nuevo caparazón deja de ser elástico. 26
Daphnia Pulex tiene de 18 a 25 instares adultos. Generalmente, la duración de
los instares aumenta con la edad, pero también de las condiciones
ambientales.
22..88 AALLGGAASS
Para el mantenimiento de los cultivos de Daphnia Pulex, se seleccionaron
algas verdes, pertenecientes a la clase Chlorophyta. Este cultivo fue
suministrado por la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR),
y entre sus características destacamos, la presencia de cloroplastos de color
verde, comprenden formas microscópicas unicelulares, filamentosas simples o
26 Reproduction - Daphnia Style, Daphnia as Predators; what do Daphnia eat, Anatomy of the Daphnia, Habitat of Daphnia, The Daphnia as Prey" (On-line). Accessed April 12, 2000 at http://www.science.mcmaster.ca.
Liberados a la cámara de incubación
6-10 huevos 2 días
Neonatos
6-10 días
Madurez Sexual
49
ramificadas y algunas formas desarrolladas. La mayoría forman parte del
plancton y del bentos de agua dulce, las especies marinas son de mayor
tamaño, y constituyen en forma secundaria el plancton marino.27
En los test de toxicidad se pueden utilizar dos tipos de algas o mezcla de ellas
como alimento de los organismos de prueba, así como lo muestra la siguiente
tabla:
Tabla 4. Tipos de Algas
Selenastrum Capricornutum SScceenneeddeessmmuuss QQuuaaddrriiccaauuddaa
Reino: Plantae
Subreino: Thallobionta (Talofitas)
División: Chlorophyta (algas verdes)
Clase: Chlorophyceae
Orden: Chlorococcales
Familia: Selenastraceae
Género: Selenastrum
Especie: S. Capricornutum28
Fuente: BREMMER ALVARADO Carlos; Ensayos Toxicológicos y Métodos de Evaluación de calidad
de Aguas, 2004
Reino: Plantae
Subreino: Thallobionta (Talofitas)
División: Chlorophyta (algas verdes)
Clase: Chlorophyta
Orden: Chlorococcales
Familia: Coelastraceae
Género: Scenedesmus
Especie: S. Quadrcauda29
Fuente: BREMMER ALVARADO Carlos; Ensayos Toxicológicos y Métodos de Evaluación de calidad
de Aguas, 2004
El alga Scenedesmus Quadricauda se caracteriza por tener individuos
cenobiales de 2, 4, 8 o 16 células. Las células pueden tener forma elipsoidal,
oblonga o fusiforme que se agrupan en un plano en el eje longitudinal. Algunas
27 ALAPE, Joseph.
50
veces, las células forman dos hileras alternas donde las células terminales de
la fila difieren en forma y ornamentación.30
El otro tipo de alga, Selenastrum Capricornutum, es una especie unicelular de
tamaño microscópico, en forma de media luna. Su tamaño oscila entre 5 a 6 µ
de ancho y 10 a 12 µ de largo.31
22..99 EEVVAALLUUAACCIIÓÓNN EESSTTAADDÍÍSSTTIICCAA DDEE LLOOSS BBIIOOEENNSSAAYYOOSS
22..99..11 TTiippooss ddee pprruueebbaass oo tteesstt ddee ttooxxiicciiddaadd
Como se mencionó anteriormente, desde el punto de vista estadístico, el tipo
de variable generada por la respuesta influencia en gran medida el tipo de
análisis a aplicar sobre los datos. En este sentido, se pueden encontrar
variables cualitativas (muerto-vivo, ausente-presente), cuantitativas discretas
(núm. de muertos, % de muertos) y cuantitativas continuas (reducción del
crecimiento en longitud o peso). En el caso de las variables cualitativas, debido
a sus características, es muy difícil establecer relaciones cuantitativas con la
dosis y, en general, se diseñan los experimentos de manera tal para evaluar
respuestas cuantitativas. Por ejemplo, al utilizar como punto final en la lectura
la muerte de un organismo, se puede diseñar la experiencia de forma tal que
cada replicado contenga al menos cinco organismos e interpretar las
respuestas individuales como resultados de un ensayo de Bernoulli asignando
a muerto el valor 1 (éxito) y a vivo el valor 0 (fracaso), permitiendo de esta
manera que el replicado con los cinco organismos pueda considerarse con el
resultado de un experimento binomial y la respuesta en cuestión se expresa
28 Estudio de evaluación de toxicidad relativa de sustancias tóxicas en vertimientos y cuerpos receptores. Proyecto CAR – BID – Contrato 298–94. 29 Estudio de evaluación de toxicidad relativa de sustancias tóxicas en vertimientos y cuerpos receptores. Proyecto CAR – BID – Contrato 298–94. 30 Komarek, 1983; Cronquist, 1982, 1977 31 Komarek, et al, 1983; Cronquist, 1982; Fritsh, 1977
51
como la proporción de organismos muertos, que es una variable cuantitativa
discreta.32
Para el análisis de las relaciones cuantitativas entre la dosis y la respuesta, es
necesario recurrir a modelos matemáticos que describan dicha relación. En
general, los modelos matemáticos se pueden clasificar en:
• Mecanístico: es un modelo que intenta describir un proceso basándose
en postulados acerca de la mecánica de dicho proceso.
• Empírico o Descriptivo: Es un modelo que intenta describir
cuantitativamente los patrones de las observaciones sin basarse en los
procesos subyacentes o mecánica del proceso.
• Determinístico o no estocástico: Es un modelo en el que dado un dato en
particular, la predicción que se obtiene del modelo es siempre el mismo
valor.
• Probabilístico o estocástico: Es un modelo en el que dado un dato en
particular, la predicción que se obtiene del modelo es un valor variable.
En el caso particular de las pruebas de toxicidad, los más utilizados son los de
tipo empírico o descriptivo de forma rectilínea, a los cuales se llega muchas
veces luego de haber trasformado una o las dos variables estudiadas. La
utilización de transformaciones no sólo altera la forma de la relación estudiada,
sino que también modifica el comportamiento de las variables con respecto a
los supuestos del método estadístico a ser aplicado.
22..99..22 MMééttooddooss EEssttaaddííssttiiccooss
Para poder dar cumplimiento a los requerimientos de validez y precisión de las
pruebas es necesario utilizar una metodología estadística desde la planificación
hasta la ejecución y, luego, el posterior análisis de los resultados. El criterio
básico recomendado es seleccionar un método estadístico sencillo, que se
32 DÍAZ BÁEZ María Consuelo, BULUS ROSSINI Gustavo Daniel, PICA GRANADOS Yolanda, Métodos estadísticos para el análisis de resultados de Toxicidad.2005
52
ajuste a las condiciones experimentales y que permita obtener resultados
válidos.33
22..99..33 DDiisseeññooss ddee EExxppeerriimmeennttooss
Para la elaboración de una prueba de toxicidad se deben seguir los principios
básicos planteados para el diseño de experimentos. Esto implica un número
razonable de repeticiones (dependiendo de la prueba), aleatorización de las
dosis en las unidades experimentales y un control para lograr una estimación
válida del error experimental.
En la mayoría de las pruebas se trabaja con un diseño completamente
aleatorizado, del tipo clásico, para ser analizado a través del análisis de la
varianza o del análisis de regresión, con unidades experimentales homogéneas
y condiciones ambientales controladas. Sin embargo, en algunos casos es
necesario recurrir a análisis de covarianza o ANOVA en bloques para controlar
la heterogeneidad de las unidades experimentales. Para los cálculos de los
diferentes análisis utilizados se pueden usar programas de computación que se
consiguen comercialmente.34
22..99..44 EEssttaabblleecciimmiieennttoo ddee uunnaa RReellaacciióónn DDoossiiss –– RReessppuueessttaa
Como resultado del análisis de los datos de un diseño para estimar una
relación dosis-respuesta, lo que se pretende obtener son las estimaciones de
los parámetros del modelo seleccionado para relacionar las variables y, a
continuación, utilizar el modelo con las estimaciones de los parámetros
encontrados para determinar los valores de la variable concentración de tóxico
que causan un grado de efecto, en particular sobre los organismos expuestos.
Entre estas concentraciones, la más utilizada es la que se conoce como
concentración letal, efectiva o inhibitoria 50 (CL50/CE50/CI50), que es la
concentración que produce la respuesta esperada sobre el 50% de los
organismos expuestos. 33 Ibíd; p 37 34 Steel & Torrie (1985)
53
22..99..55 EEssttaabblleecciimmiieennttoo ddee uunnaa RReellaacciióónn DDoossiiss –– RReessppuueessttaa ddee TTiippoo MMoorrttaalliiddaadd
La selección del método a utilizar para estimar los valores de CL50/CE50/CI50
de este tipo de pruebas de toxicidad aguda con múltiples concentraciones
dependerá de la forma de la distribución de tolerancias, y que tan bien las
concentraciones o dosis seleccionadas la caracterizan (por ejemplo, el número
de mortalidades parciales).35
22..99..66 AAnnáálliissiiss ddee RReeggrreessiióónn yy AAnnáálliissiiss PPrroobbiitt
Para el cálculo de los CL50/CE50/CI50 generalmente se usa el análisis Probit
(con o sin ajuste). En un experimento típico de pruebas de toxicidad aguda se
tiene la siguiente situación:
Concentración de la sustancia o dosis (d).
Número de individuos (n).
Número de organismos muertos o afectados (r).
Porcentaje de efecto (p).36
La representación gráfica de p vs. d, o relación dosis-respuesta, genera una
curva parabólica que muchas veces presenta dificultades en la construcción de
un modelo lineal. Una forma de abordar este problema es transformando d a
una escala logarítmica (X = log 10(d), lo cual mostrará una relación dosis-
respuesta de forma S o sigmoidea normal, como se muestra en la figura 5.1);
de esta manera la distribución de p vs. X será de tipo normal.
35, DÍAZ BÁEZ María Consuelo, BULUS ROSSINI Gustavo Daniel, PICA GRANADOS Yolanda Capítulo 5. Métodos Estadísticos para el Análisis de Resultados de Toxicidad. En línea. Febrero 2007. <http://www.idrc.ca/en/ev-66572-201-1-DO_TOPIC.html. 2004> 36 Ibíd; p 39; Párrafo 3
54
Posteriormente, mediante las tablas de Probit se transforma p (porcentaje de
efecto) a unidades Probit (buscando en una tabla de distribución normal el valor
de z correspondiente a una probabilidad acumulada igual a p y sumándole a
continuación cinco unidades), se obtiene una distribución de puntos en un
sistema bivariado de tipo lineal, los cuales se procesan según un análisis de
regresión típico. Vale la pena enfatizar que el Probit es una transformación
sobre la tasa de efecto (p), y la ecuación generada es de la forma:
Donde:
22..99..77 AAnnáálliissiiss ddee VVaarriiaannzzaa ((AANNOOVVAA))::
En estadística el análisis de varianza (ANOVA) es una colección de modelos
estadísticos y sus procedimientos asociados. Esta prueba esta diseñada para
comparar los resultados obtenidos para un tratamiento en particular contra un
control (tratamiento con dosis cero). Para este tipo de análisis se requiere que
el número de replicas por tratamiento sea superior a tres y que todos los
tratamientos tengan el mismo número de replicas. En el caso que las replicas
sean menores de tres no se deberá proceder con una prueba hipótesis.
Para esta investigación el análisis estadístico se realizó con el método
paramétrico Probit, ya que se contó con el software que fue suministrado por la
55
Corporación Autónoma Regional para mayor precisión del cálculo de la
concentración letal media, y cuyo procedimiento se describe en el protocolo
LB06, dándonos un margen de confiabilidad del 95%. Igualmente los resultados
del software fueron validados mediante el análisis de varianza (ANOVA) cuyo
procedimiento se describe en el protocolo LB07.37
22..99..77..11 BBaasseess ddeell aannáálliissiiss ddee llaa vvaarriiaannzzaa
El ANOVA tradicional parte de descomponer la variación total de la muestra en
dos componentes:
Esta igualdad básica nos indica que la variación total es igual a la suma de la
variación o dispersión entre los grupos, más la variación o dispersión dentro de
cada grupo. Los grupos están definidos por los niveles del factor.
Los resultados de un ANOVA se suelen representar en una tabla como la
siguiente:
Tabla 5. Resultados de ANOVA
Fuente de Variación GL SS MS F
Entre grupos Tratamientos k-1 SSA SSA/(k-1) MSA/MSE
Dentro error (n-1)k SSE SSE/K(n-1)
Total Kn-1 SST
Fuente. V. Abraira, A. Pérez de Vargas Métodos Multivariantes en Bioestadística. Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 1996.
37 Ibíd; p 39; Párrafo 3
56
Donde: K: Muestras aleatorias independientes
n: Tamaño muestra
MSE: Varianza de error
SSE: Suma de cuadrados del error
MSA: Varianza de los tratamientos
GL: Grados de Libertad
SS: Suma de Cuadrados
MS: Promedio de Cuadrados
F: Realiza el contraste de la hipótesis de medias iguales.
22..99..77..22 MMooddeellooss ddee AAnnáálliissiiss ddee VVaarriiaannzzaa
Modelo I o de efectos en el que la H1 supone que las k muestras son
muestras de k poblaciones distintas y fijas.
Modelo II o de efectos aleatorios en el que se supone que las k
muestras, se han seleccionado aleatoriamente de un conjunto de m>k
poblaciones.38
Resumiendo diremos:
Si Fcalculado > Fteórico H1 (Existen diferencias entre los tratamientos)
Si Fcalculado > Fteórico H0 (No existen diferencias entre los tratamientos)
22..1100 SSUUSSTTAANNCCIIAASS QQUUÍÍMMIICCAASS QQUUEE CCAAUUSSAANN CCOONNTTAAMMIINNAACCIIÓÓNN DDEELL AAGGUUAA
Los contaminantes, ya sean orgánicos o inorgánicos provocan en los
ecosistemas acuáticos una serie de modificaciones fisicoquímicas en el agua,
que repercuten en la composición, distribución y biología de las comunidades.39
38 V. Abraira, A. Pérez de Vargas Métodos Multivariantes en Bioestadística. 1996
57
Existen gran variedad de contaminantes que causan contaminación en los
cuerpos de agua, afectando a las poblaciones de organismos que allí habitan;
entre estos contaminantes se encuentran los fenoles, cuyas principales
características se describen a continuación.
22..1100..11 FFeennoolleess
El tóxico utilizado en las pruebas de toxicidad aguda para determinar la
concentración letal media CL 50-48 fue el Fenol.
Este líquido se encuentra en forma pura, es un sólido cristalino de color blanco-
incoloro a temperatura ambiente. Su fórmula química es C6H5OH, y tiene un
punto de fusión de 43ºC y un punto de ebullición de 182ºC. El fenol es un
alcohol. Puede sintetizarse mediante la oxidación parcial del benceno.
El fenol tiene un olor característico repugnantemente dulce y alquitranado. Se
puede detectar el sabor y el olor del fenol a niveles más bajos que los
asociados con efectos nocivos.
El fenol es una sustancia tanto manufacturada como natural. Se encuentra en
la naturaleza en algunos alimentos, en desperdicios humanos y de animales
además de la materia orgánica en descomposición.40
La tabla 6 muestra las principales características del fenol:
39 SAMITIER, Josep; Unidad de Toxicología Experimental y Ecotoxicología (UTOX-PCB). Parc Científic de Barcelona. Universidad de Barcelona (en línea), febrero 2007. 40 Estudio sobre las posibilidades de aplicación de la fotocatálisis heterogénea a los procesos de remoción de fenoles en medio acuoso. Disponible en Internet http://www.monografias.com/trabajos21/fotocatalisis-heterogenea/fotocatalisis-heterogenea.shtml.
58
Tabla 6. Características del Fenol
Fuente: Fenol (elemento). Wikipedia: la enciclopedia libre (En Línea), Noviembre.
Disponible en Internet :< http://es.wikipedia.org/wiki/Fenol_(elemento)
22..1100..11..11 FFuueenntteess ddee GGeenneerraacciióónn
Los fenoles y compuestos fenólicos se encuentran comúnmente en las aguas
residuales de varias industrias, entre ellas, las industrias papeleras, de
remoción de pinturas, industrias químicas de producción de pesticidas, las
diferentes etapas de la industria del petróleo, generadoras de resinas y la
NNoommbbrree FFeennooll
Fórmula química C6H5OH
Masa Molecular 94.1
Punto de ebullición 182°C
Punto de fusión 43°C
Densidad relativa 1.06
Solubilidad en agua (100 g/ml) 7
Solubilidad en agua Moderada
Presión de vapor (Pa a 20°C) 47
Punto de inflamación 79°C
Temperatura de autoignición 715°C
Límites de explosividad
(%en volumen de aíre) 1.36 – 10
59
preservación de madera. En una clínica veterinaria, en las salas donde son
sacrificados los animales, el uso de creolina para desinfectar dichas salas, así
como, el uso de gran variedad de fármacos, hacen que sus vertimientos
lleguen a cuerpos de agua con concentraciones variadas de fenol.
22..1100..11..22 EEffeeccttooss CCaarraacctteerrííssttiiccooss
El fenol puede permanecer en el aire, el suelo y el agua más tiempo si se libera
de una vez una cantidad grande o si está siendo liberado al ambiente
constantemente.41 Generalmente cuando se encuentran niveles de fenol más
altos que los niveles naturales en aguas de superficie y en el aire que rodea
estos cuerpos de agua esto se debe a fenol liberado por actividades
industriales y por el uso comercial de productos que contienen fenol.
Se ha detectado fenol en materiales liberados desde vertederos y sitios de
desechos peligrosos, y en agua subterránea cerca de estos sitios.
Cuando el fenol entra al medio ambiente sucede:
Luego de liberaciones únicas de cantidades pequeñas, el fenol es
removido del aire rápidamente (generalmente la mitad es removida en
menos de 1 día).
Generalmente permanece en el suelo sólo 2 a 5 días.
Permanece en el agua durante 1 semana o más.
Liberaciones repetidas o de mayores cantidades pueden permanecer en
el aire, el agua o el suelo por períodos mucho más prolongados.
Cantidades pequeñas de fenol pueden encontrarse en organismos que
viven en agua contaminada.
El fenol no se acumula en peces u otros animales o en plantas.
41 Estudio sobre las posibilidades de aplicación de la fotocatálisis heterogénea a los procesos de remoción de fenoles en medio acuoso. Disponible en internet. http://www.monografias.com/trabajos21/fotocatalisis-heterogenea/fotocatalisis-heterogenea.shtml
60
En la tabla 7 se describen los efectos que produce el fenol en el medio
ambiente y otras especies:
Tabla 7. Efectos Característicos del Fenol
SERES HUMANOS/MAMÍFEROS
Los vapores y líquidos del fenol son tóxicos y pueden
ingresar fácilmente al cuerpo por vía cutánea. Los
vapores inhalados lesionan las vías respiratorias y el
pulmón. El contacto del líquido con la piel y los ojos
produce severas quemaduras. La exposición
prolongada paraliza el sistema nervioso central y
produce lesiones renales y pulmonares. El fenol ejerce
efectos teratógenos y cancerígenos.
PLANTAS Inhibe la permeabilidad pasiva y el crecimiento.
AGUA El fenol es más pesado que el agua y se hunde. Se
disuelve lentamente y forma, incluso en dilución,
soluciones tóxicas.
AIRE
Los vapores son más pesados que el aire y, expuestos
al calor, forman mezclas explosivas. La oxidación del
fenol en el aire se acelera por efecto de la luz o de
impurezas que actúan como catalizadores.
SUELO
Debido a la degradación microbiana (aeróbica o
anaeróbica) la acumulación de fenol en el suelo es
escasa; el nivel de esta acumulación depende de la
presencia de minerales arcillosos.
CADENA ALIMENTARIA
Se produce poca acumulación en los alimentos. Los
fumadores están más expuestos, porque el humo del
cigarrillo contiene fenoles. La presencia de fenol en
aguas subterráneas también contamina el agua
potable, la que ya no se podrá consumir debido a su
61
sabor desagradable.
Fuente: Qué es el Fenol? La Página de Bedri, Disponible en Internet : <http://www.bedri.es/Libreta_de_apuntes/F/FE/Fenol.htm>
22..1100..11..33 DDeeggrraaddaacciióónn ddeell FFeennooll
La biodegradabilidad de los fenoles naturales es en general muy buena, de
modo que casi no hay acumulación en plantas o animales. La degradación
bacteriana del fenol continúa hasta la descomposición total en dióxido de
carbono. En el suelo puede producirse su condensación a ácido húmico. Los
fenoles sintéticos se degradan con menos facilidad, puesto que muchos de
ellos son tóxicos para los microorganismos. Su toxicidad se incrementa con el
número de átomos de cloro o de nitrógenos incorporados a los fenoles.
La descomposición en los cuerpos de agua superficiales se cumple en
aproximadamente 7 días al 90% (aguas estancadas) y en el suelo alcanza la
misma proporción en aproximadamente 1 día según la micro flora y
concentración; la degradación total en las suspensiones de lodo requiere más
de 2 días.42
22..1111 TTRRAATTAAMMIIEENNTTOO DDEE AAGGUUAASS
El tratamiento de cualquier tipo de aguas se apoya de los análisis
fisicoquímicos y microbiológicos, teniendo en cuenta que de ellas se deriva el
rendimiento técnico y económico. Es decir, si se trata de agua de consumo
humano, el mayor rendimiento esta asociado a la mayor reducción de
parámetros desfavorables para el consumo humano (color, turbidez, materias
orgánicas, hierro, nitritos y amonio, como más significativos).
Con relación a la depuración de aguas residuales, el mayor rendimiento esta
encaminado a la reducción de sólidos y carga orgánica (DBO, DQO) del agua
42 Ibíd. P. 55
62
que posteriormente será vertida a cause público o reutilizada tras su
depuración.43
De este modo, el tratamiento del agua tiene como objetivos generales la
eliminación de sustancias en suspensión, sustancias disueltas, así como la
corrección de algunas características fisicoquímicas.
En general, en el tratamiento del agua pueden considerarse varios aspectos:
Eliminación de materias en suspensión y coloides, utilizando
tratamientos de coagulación – floculación, flotación y filtración.
Eliminación de materias disueltas, llevado a cabo por medio de
membranas filtrantes, adsorción e intercambio iónico.
Reacciones químicas.
Procesos de oxidación y desinfección.
Tratamientos biológicos. 44
22..1111..11TTrraattaammiieennttooss ddee AAgguuaass CCoonnttaammiinnaaddaass ppoorr FFeennoolleess
22..1111..11..11 OOssmmoossiiss IInnvveerrssaa
La Osmosis Inversa consiste en separar un componente de otro en una
solución, mediante las fuerzas ejercidas sobre una membrana semi-
permeable..
En el caso de la Osmosis, el solvente pasa espontáneamente de una
solución menos concentrada a otra más concentrada, a través de una
membrana semi-permeable. Entre ambas soluciones existe una
diferencia de energía, originada en la diferencia de concentraciones.
43 Ibíd. P 55 44 DOJLIDO, J.R. y Best,G.A.: Chemistry of water and water pollution. New York, Ed. E. Horwood,1993
63
El solvente pasará en el sentido indicado hasta alcanzar el equilibrio. Si
se agrega a la solución más concentrada, energía en forma de presión,
el flujo de solvente se detendrá cuando la presión aplicada sea igual a la
presión osmótica aparente entre las 2 soluciones.
Esta presión Osmótica Aparente es una medida de la diferencia de
energía potencial entre ambas soluciones. Si se aplica una presión
mayor a la solución más concentrada, el solvente comenzará a fluir en el
sentido inverso.
El flujo de solvente es una función de la presión aplicada, de la presión
osmótica aparente y del área de la membrana presurizada.
Los componentes básicos de una instalación típica de osmosis inversa
consisten en un tubo de presión conteniendo la membrana, aunque
normalmente se utilizan varios de estos tubos, ordenados en serie o
paralelo.
Una bomba suministra en forma continua el fluido a tratar a los tubos de
presión, y, además, es la encargada en la práctica de suministrar la
presión necesaria para producir el proceso. Una válvula reguladora en la
corriente de concentrado, es la encargada de controlar la misma dentro
de los elementos (se denominan así a las membranas
convenientemente dispuestas).
Hoy en día, hay 3 configuraciones posibles de la membrana: el elemento
tubular, el elemento espiral y el elemento de fibras huecas. Más del 60%
de los sistemas instalados en el mundo trabajan con elementos en
espiral debido a 2 ventajas apreciables:
Relación área de membrana/volumen del elemento.
64
Diseño que le permite ser usado sin dificultades de operación en
la mayoría de las aplicaciones, ya que admite un fluido con una
turbiedad más de 3 veces mayor que los elementos de fibra
hueca
Este elemento fue desarrollado a mediados de la década del 60, bajo
contrato de la oficina de aguas salinas. En la actualidad estos elementos
se fabrican con membranas de acetato de celulosa o poliamidas y con
distinto grados de rechazo y producción.45
Este elemento fue desarrollado a mediados de la década del 60, bajo
contrato de la oficina de aguas salinas. En la actualidad estos elementos
se fabrican con membranas de acetato de celulosa o poliamidas y con
distinto grados de rechazo y producción.
Figura 5. Principios de la osmosis normal e inversa
45 KENNES Christian; LEMA Juan. Biodegradación de compuestos orgánicos Tóxicos. España, 2001.
65
Fuente: KENNES Christian; LEMA Juan. Biodegradación de compuestos orgánicos Tóxicos.España, 2001
La tecnología del proceso de ósmosis inversa es bien conocida por su
efectividad para reducir el total de sólidos disueltos y también
contaminantes iónicos específicos. En recientes pruebas, la Agencia de
Protección Ambiental (EPA/USA) ha demostrado que el proceso es muy
efectivo en la reducción de contaminantes orgánicos como los
trihalometanos, los productos químicos volátiles (VOC´s) y los productos
químicos sintéticos (SOC´s). Las concentraciones de estos
contaminantes se reducen por ósmosis inversa. Estos contaminantes
están enlistados como de alto riesgo para la salud y quedan retenidos
por la membrana.46
22..1111..11..22 OOzzoonniiffiiccaacciióónn
Esta tecnología degrada sistemáticamente los compuestos presentes en
el agua, oxidándolos y reduciéndolos, pudiendo llegar incluso a la
mineralización total, es decir la obtención de CO2, agua y ácidos
minerales, dependiendo del tiempo de contacto y otras variables.
En términos muy simplificados, los compuestos contenidos en el agua
son atacados por elementos altamente reactivos, que los transforman
una y otra vez, pasando por compuestos intermedios, hasta llegar a las
formas más simples.
La oxidación avanzada es una buena alternativa, un caso es previo a un
tratamiento biológico, para aumentar su biodegradabilidad y disminuir su
toxicidad, cuando sus componentes afectan negativamente a los
microorganismos que degradarán la materia orgánica.
46 Ibíd. P 60
66
La oxidación avanzada dispone de una amplia gama de procesos que
utilizan diferentes oxidantes enérgicos como peróxido de hidrógeno,
ozono, hipoclorito, radiación ultra violeta o la combinación de dos o más
de estos reactivos, para la degradación de estas aguas residuales.
La oxidación avanzada requiere de un tratamiento primario previo,
principalmente para evitar que los residuos sólidos obstruyan la columna
donde se realiza la reacción. Dado que estos sistemas operan mejor en
condiciones neutras o alcalinas, puede ser necesaria una etapa de
neutralización.
22..1111..11..88 FFiillttrrooss ddee ccaarrbbóónn aaccttiivvaaddoo
La adsorción es la transferencia de masa del contaminante desde la fase
acuosa hacia una superficie sólida (adsorbente), el nivel de adsorción
depende en general del tipo de adsorbente, del contaminante y de la
temperatura. Los compuestos fenólicos se pueden adsorber sobre una
serie de materiales como carbón activado, resinas poliméricas sintéticas
y biopolímeros. Una vez el contaminante se encuentre adsorbido se debe
realizar algún tipo de tratamiento para reutilizar el adsorbente y obtener
el fenol a mayor concentración.
La capacidad de adsorción es la cantidad máxima de producto que el
adsorbente puede fijar para unas determinadas condiciones de
temperatura, concentración, pH, etc. Esta capacidad suele expresarse
en gramos de sustancia adsorbida por gramo de adsorbente.
La situación de equilibrio entre la sustancia adsorbida y su concentración
final en la solución, está relacionada por la ecuación isotérmica empírica
de Freundlich, expresada por:
X / M = K * Ce1/n
Que en escala logarítmica es una recta:
67
Log X/M = log K + 1/n log Ce
X: Cantidad adsorbida de la impureza (mg/L)
M: Cantidad de carbón activado (adsorbente) (g / L)
Ce: Concentración en equilibrio del soluto o contaminante (mg/L)
K, n: Constantes para una temperatura y presión dadas
En la recta representativa de la ecuación de Freundlich, la constante K,
ordenada en el origen y 1/n, pendiente, marcan la eficacia del carbón
activo en relación con el contaminante y la solución.
En cualquier caso, hay que reseñar que la determinación de la
capacidad de adsorción de un carbón a través de la isoterma de
Freundlich es principalmente empleada a efectos de comparación , es
decir para decidir que un determinado carbón A es mejor que un carbón
B o que un contaminante es mejor adsorbido o eliminado que otro, pues
no hay que olvidar que los datos de la isoterma son obtenidos una vez
conseguido el equilibrio, que a veces puede tardar días en conseguirse ,
tras agitación continua en laboratorio, mientras que en un filtro de carbón
granular trabaja en un flujo dinámico donde la condiciones de equilibrio
no pueden conseguirse fácilmente.
68
Figura 6. Adsorción de contaminantes por medio de carbón activado
Fuente: KENNES Christian; LEMA Juan. Biodegradación de compuestos orgánicos Tóxicos. España, 2001
El gráfico anterior representa las isotermas de dos carbones en la
adsorción de un contaminante, en este caso representado por el
contenido en carbono orgánico total (COT) donde puede observarse la
mayor capacidad de adsorción del carbón A que el B.
En estos casos de aguas naturales, es más práctico para determinar la
capacidad de adsorción de un carbón activo, emplear una instalación
piloto, con períodos de duración largos. Concretamente en ensayos de
laboratorio, con columnas de carbón por las que se hace pasar el agua
69
problema, se determina la capacidad real de adsorción del carbón, el
caudal de agua a tratar y la profundidad del lecho.
Los Carbones Activos (CA) presentan una gran capacidad de adsorción
de un amplio rango de contaminantes, entre los que se incluyen
compuestos aromáticos, hidrocarburos, detergentes, pesticidas, tintes
solubles, disolventes clorados, fenoles y derivados de grupos hidroxilos.
A la hora de implementar un sistema de adsorción mediante filtro de
Carbón Activado es necesario conocer tanto la cantidad como la calidad
del agua residual que entra a dicho sistema, ya que es necesario una
concentración de sólidos en suspensión lo más uniforme posible (que no
sobrepasen los 20 mg/l). También se deben considerar otros factores,
como el pH y la temperatura, pues éstos pueden influir en la solubilidad
y ésta, a su vez, en las propiedades de adsorción de los contaminantes
sobre el carbón.
La velocidad máxima de flujo en un filtro de carbón activado depende del
tiempo de contacto del agua que discurre por el lecho de carbón
activado. Si la cantidad de carbón activado permanece constante,
velocidades de flujo altas se corresponden con tiempos de contacto
bajos, y velocidades de flujo bajas con tiempos de contacto altos.
La máxima velocidad de flujo indicada está determinada de acuerdo con
un tiempo mínimo de contacto de 2 minutos que es el rendimiento
necesario, generalmente, para las aplicaciones en las que se utilizan
comúnmente los filtros.
70
Dentro de las ventajas encontradas en este sistema de filtración
mediante AC se encuentran las siguientes:
Para aguas residuales urbanas que contengan una proporción
significativa de aguas residuales industriales (15-20%), es una
tecnología fiable para eliminar compuestos orgánicos disueltos.
Las necesidades de espacio son reducidas
La adsorción mediante AC se puede incorporar fácilmente a
cualquier instalación de tratamiento de aguas residuales
existente.
Son sistemas menos exigentes que el tratamiento biológico47
33.. CCLLÍÍNNIICCAA VVEETTEERRIINNAARRIIAA
47 Ibíd. Pg. 54
71
e
CCLLÍÍNNIICCAA VVEETTEERRIINNAARRIIAA
““SSeerrvviicciiooss mmééddiiccooss ppaarraa ggrraannddeess yy ppeeqquueeññooss aanniimmaalleess”” LLOOCCAALLIIZZAACCIIÓÓNN Carrera 7a No 172 – 85 Universidad de la Salle - Sede Floresta Bogotá D.C. - Colombia e-mail: [email protected] DDEESSCCRRIIPPCCIIÓÓNN Clínica veterinaria especializada en cirugía y oftalmología con servicio de quirófano radiología y análisis clínicos. CCOONNSSUULLTTAA EEXXTTEERRNNAA
Grandes, medianas y pequeñas especies IIMMAAGGEENNOOLLOOGGÍÍAA
Artroscopía, ecografía, electrocardiografía, endoscopia, radiología
LLAABBOORRAATTOORRIIOO CCLLÍÍNNIICCOO
Hematología, parasitología, urianálisis, citología, química sanguínea y gases arteriales
LLAABBOORRAATTOORRIIOO DDEE HHIISSTTOOPPAATTOOLLOOGGÍÍAA NNEECCRROOPPSSIIAA PPAARRAA TTOODDAASS LLAASS EESSPPEECCIIEESS CCIIRRUUGGÍÍAA YY HHOOSSPPIITTAALLIIZZAACCIIÓÓNN
72
IIMMPPAACCTTOO AAMMBBIIEENNTTAALL
El impacto ambiental ocasionado por las actividades desarrolladas en cada uno de los servicios que presta la clínica veterinaria se ven reflejadas a nivel de afectación en vertimientos y generación de residuos peligrosos. En cuanto a la contaminación del recurso agua, los vertimientos provenientes de la clínica veterinaria y en especial de laboratorios de necropsia, salas de cirugía, establos y porquerizas; presentan trazas de fenol, teniendo en cuenta que utilizan creolina concentrada para la desinfección correspondiente. Dentro de los protocolos de desinfección de la clínica se tienen los siguientes niveles de desinfección:
1. La desinfección dentro de la prevención primaria, que puede definirse como la protección de la sanidad por métodos aplicados con carácter individual o colectivo, por ejemplo, mediante el lavado y desinfección de instalaciones o corrales a fin de lograr un ambiente seguro.
2. La desinfección profiláctica: Realizada periódicamente en laboratorios y salas de cirugía donde hay o pueden llegar animales susceptibles a la enfermedad. Tiene por consiguiente un objetivo preventivo.
La concentración de trazas de fenol en los vertimientos de la clínica varia teniendo en cuenta el número de veces que debe ser realizada la respectiva desinfección ya que se ejecuta a partir de los primeros síntomas de enfermedad en los animales y después del aislamiento de cada animal enfermo. Se debe realizar periódicamente hasta por lo menos tres semanas después de la aparición del último animal enfermo. Esta desinfección debe ser realizada de manera total en los recintos donde los animales enfermos estaban antes de ser removidos y en todos los instrumentos, máquinas, corrales o caminos con los cuales hayan tenido contacto.
73
El empleo de la cantidad adecuada de solución desinfectante es muy importante ya que la solución debe llegar a todas las superficies y depresiones del objeto o material a desinfectar. Por tanto, hay que examinar los materiales u objetos a desinfectar y decidir en consecuencia. En términos generales se establece que para las superficies de cemento, maderas y otras no absorbentes, el volumen de la solución desinfectante es de una dilución de 0.006 ppm de la solución.
PPrreeppaarraacciióónn ddee ddeessiinnffeeccttaanntteess ccoommppuueessttooss aa bbaassee ddee ffeennooll Preparación: Mezclar 60 ml del producto en 100 litros de agua. Tiempo de contacto: 10 minutos. Indicaciones: animales, vestuarios, utensilios, cueros, pieles, huesos, henos, pajas y estercoleros.
En la clínica y laboratorios utilizan el cicatrizol que es un antiséptico adhesivo protector de heridas; compuesto por Acido Fénico. Es uno de es uno de los más antiguos antisépticos, extraído por destilación del alquitrán de hulla o por síntesis. Su acción la ejerce cuando el fenol se combina con las proteínas, actuando en forma inespecífica como un veneno protoplasmático.
En solución acuosa al 2 % mata Salmonella y es bactericida para los gérmenes comunes. Es poco fungicida y no mata esporos a menos que se lo utilice en concentración superior al 5 %. En concentración menor al 0,5 % no se comporta como bactericida pero sí como bacteriostático. En concentraciones débiles al 2-5 % el ácido fénico penetra la piel actuando sobre las terminaciones nerviosas sensitivas causando anestesia local. El fenol se utiliza como antipruriginoso en dermatosis pruriginosa.
74
44.. MMEETTOODDOOLLOOGGÍÍAA
A continuación se describe en detalle el procedimiento realizado en el proyecto
de investigación: obtención, cultivo, mantenimiento y aclimatación de los
organismos de prueba, preparación de agua reconstituida y medio Bristol,
pruebas de sensibilidad (K2Cr2O7), pruebas de toxicidad preliminar y definitiva,
replicas de ensayos y resultados correspondientes.
44..11 DDIISSEEÑÑOO EEXXPPEERRIIMMEENNTTAALL
En el proceso de investigación se controlaron diferentes variables significativas
como: concentración del fenol, porcentaje de dilución del vertimiento de la
clínica veterinaria, concentración letal media del fenol en un tiempo de 48 horas
de exposición por el ciclo de vida del organismo prueba. Además de las
variables anteriormente mencionadas se encuentran constantes como: el
número de organismo utilizados (20 neonatos de Daphnia Pulex por cada
concentración), tiempo de exposición al tóxico (48 horas) y los parámetros
fisicoquímicos requeridos durante el mantenimiento de los organismos y
durante las pruebas toxicológicas (pH, dureza, temperatura y oxigeno disuelto).
44..22 OOBBTTEENNCCIIÓÓNN,, CCUULLTTIIVVOO YY MMAANNTTEENNIIMMIIEENNTTOO DDEE LLOOSS OORRGGAANNIISSMMOOSS DDEE
PPRRUUEEBBAA
Para la realización de los test de toxicidad aguda se utilizaron organismos que
han sido recomendados por diferentes agencias de protección de medio
ambiente (EPA, APHA, ISO 6342-1982 Y Standard Methods for Examination of
Water and Wastewater 804B). Los organismos de prueba Daphnia Pulex fueron
proporcionados por el laboratorio de Ingeniería Ambiental y Sanitaria de la
Universidad de La Salle.
75
Antes de comenzar el trabajo experimental, fue necesario proporcionar a
Daphnia Pulex condiciones ambientales similares a las cuales estuvieron
expuestas en los proyectos de investigación iniciales, con el fin de evitar estrés
en estos organismos; esto fue indispensable para minimizar posteriores
problemas en su cultivo y mantenimiento.
Durante la adaptación, cultivo y mantenimiento de D. Pulex, así como en la
realización de los test de toxicidad fue indispensable controlar los siguientes
factores: fotoperiodo, temperatura, luz, pH, oxígeno disuelto, dureza y
alimentación. (Ver tabla 7)
Tabla 8. Factores a controlar durante la adaptación, cultivo, mantenimiento y realización de los bioensayos de toxicidad con Daphnia Pulex.
FFAACCTTOORREESS DDaapphhnniiaa PPuulleexx
Fotoperiodo 16h luz / 8h oscuridad
Temperatura 21 2o C
Luz 800 lux
pH 7.0 0.1
Oxígeno Disuelto 5 – 7 mg/L O2
Dureza 40 – 48 mg/L CaCO3
Alimentación Clorophyta
Fuente. Protocolo L5.017/ 1992
Dentro de los requerimientos establecidos en el laboratorio para la especie
Daphnia Pulex tenemos los siguientes aspectos:
44..22..11 HHáábbiittaatt
Los cultivos de D. Pulex a nivel laboratorio se conservaron en recipientes
(peceras) de dos litros con el fin de mantener a los organismos en condiciones
76
óptimas; para garantizar el crecimiento de los individuos, fue necesario
mantener una población de 20 Daphnias.
Diariamente se retiraban las exubias (mudas) y los restos que se encontraban
en el fondo de los recipientes. Al inicio de cada semana se cambiaba el agua
de los recipientes, los cuales se lavaban con una esponja, enjuagando varias
veces con agua desionizada.
Foto 2. Mantenimiento cultivo
Fuente: Los Autores
44..22..22 CCiicclloo ddee rreennoovvaacciióónn
El ciclo de renovación y la continua separación de Dafnias hembras y
neonatos permite mantener un cultivo de organismos en etapas óptimas de
reproducción.
A continuación se muestra desde el nacimiento de las Dafnias hasta su etapa
de maduración.
77
Figura 7. Ciclo de renovación Daphnia Pulex
Fuente: Los Autores
Diariamente se retiraban los neonatos, los cuales eran destinados al desarrollo de pruebas toxicológicas o en su defecto, ser eliminados.
Los organismos que cumplían más de cuatro o cinco semanas, eran
desechados reemplazándolos con un nuevo cultivo el cual estaba conformado
con los neonatos colectados ese día.
22 PulexMMAADDUURREEZZ SSEEXXUUAALL
22 Pulex22 Pulex 22 Pulex
22 Pulex22 Pulex 22 Pulex22 Pulex
1 SEMANA
2 SEMANA
NEONATOS 0 – 24 h
D. PulexD. Pulex D. PulexD. Pulex
4 SEMANA
IINNIICCIIOO DDEE PPAARRTTOOSS
D. PulexD. Pulex D. PulexD. Pulex
3 SEMANA
HHEEMMBBRRAASS QQUUEE SSEE
DDEESSCCAARRTTAANN
D. PulexD. Pulex D. PulexD. Pulex
5 SEMANA
RENOVACIÓN CULTIVO
78
Foto 3. Separación de los organismos
Fuente: Los Autores
44..33 PPRREEPPAARRAACCIIÓÓNN DDEELL AAGGUUAA RREECCOONNSSTTIITTUUÍÍDDAA El agua reconstituída se prepara con sales inorgánicas que se adicionan en la
cantidad requerida por el organismo de prueba, según metodología CETESB,
protocolo L5.017 con el fin simular las condiciones de sales disueltas
encontradas en el hábitat natural de este tipo de organismos, por medio de la
dureza en un intervalo que debe estar entre 40 – 48 mg/L CaCO3, preparada a
partir de agua desionizada grado analítico.
Para ello se realizaron las soluciones de los reactivos con las siguientes
concentraciones 10 g/L de NaHCO3, 13.5 g/L de CaCl2, 10g/L KCl y 20,5 g/L de
MgSO4 7H2O. Esta se prepara con los siguientes volúmenes de las soluciones:
79
Tabla 9. Preparación del agua reconstituida
MMIILLIILLIITTRROOSS AADDIICCIIOONNAADDOOSS NNoo RREEAACCTTIIVVOO CCAANNTTIIDDAADD
((mmll)) AA ppaarrttiirr ddee DDuurreezzaa ((00 mmgg//ll))
AA ppaarrttiirr ddee DDuurreezzaa ((2200 mmgg//ll))
NaHCO3 1 (8 ml)*
20 100 56
CaCl2 2
(6ml)* 20 75 42
KCl 3
(3 ml)* 20 38 22
MgSO4 4
(2.5 ml)* 20 30 16
*Cantidad necesaria para aumentar la dureza 5 mg/l Fuente: Compañía de Tecnología y Saneamiento Ambiental de Sao Paulo, Brasil. CETESB,
Protocolo L5.017/ 1992
Una vez preparada el agua reconstituida, se oxigenó por un período de 48
horas, antes de adicionar los organismos, se realizaron las pruebas de
viabilidad, que consistían en mantener 5 organismos en observación, con el fin
de determinar el estado del agua preparada.
La concentración de oxígeno disuelto debe permanecer por encima de los 6
mg/L y el pH en un rango de 7.3-7.5.
Para establecer el control, cada vez que se preparaba el agua reconstituida se
procedía a determinar la dureza, el pH, el oxígeno disuelto y la temperatura,
con el fin que cumplan con estos intervalos: pH de 7.3 – 7.5, dureza 40 - 48
mg/L CaCO3, oxígeno disuelto mayor a 6 mg/l. y temperatura entre 20 ± 2°C. (Ver ANEXO A)
80
Tabla 10. Parámetros de control evaluadas en el agua reconstituida
PARÁMETRO
MMÉÉTTOODDOO RRAANNGGOO RRAANNGGOO IIDDEEAALL
Dureza 2340 Titulométrico EDTA 40-48 mg/L 45 mg/L
O. Disuelto 4500 Electrodo de membrana 5-7 mg/L 6 mg/L
pH 4500 H+B Electrométrico 7.3-7.5 7.4
Temperatura 2550 Laboratorio 18-22ºC 20ºC Fuente: Los Autores
Foto 4. Preparación agua reconstituida
Fuente: Los Autores
Para ello se desarrollo el protocolo LB01 “Preparación del Agua Reconstituida”,
en el cual, se describe la metodología que se debe realizar para preparar el
agua reconstituida para el mantenimiento del cultivo y preparación de
soluciones para las pruebas de toxicidad.
81
Este protocolo hace parte del proyecto de investigación de los profesores
Pedro Miguel Escobar Malaver, Yanneth Parra y Rubén Darío Londoño.
44..44 PPRREEPPAARRAACCIIÓÓNN DDEE MMEEDDIIOO BBRRIISSTTOOLL YY CCEENNTTRRIIFFUUGGAACCIIÓÓNN DDEE AALLGGAASS
VVEERRDDEESS SSeelleennaassttrruumm CCaapprriiccoorrnnuuttuumm,, SScceenneeddeessmmuuss QQuuaaddrriiccaauuddaa
El procedimiento a seguir para cultivar las algas utilizado como alimento para
los organismos Daphnia es el medio Bristol; la preparación de este se realizó
según la metodología Dutka (1989), con el fin de multiplicar las algas
Selenastrum Capricornutum, Scenedesmus Quadricauda, en condiciones
estandarizadas por medio de la fotosíntesis, este incremento se realizó, con
unas soluciones de macro y micro – nutrientes.
Foto 5. Montaje medio Bristol
Fuente: Los Autores
Se deben adicionar los volúmenes indicados de macronutrientes, más un (1) ml
de los elementos traza y completar el volumen de la probeta que se desee
preparar. (Ver ANEXO B)
El tiempo estimado de aireación al montaje de algas es de 15 días; es
importante mantener el tiempo indicado para evitar precipitación de algas.
82
Teniendo en cuenta protocolos anteriormente mencionados, el alimento
suministrado a los organismos se centrifuga a velocidad 3000 rpm durante 12
minutos, el concentrado de algas es extraído por medio de una pipeta Pasteur,
el cual es depositado en frascos para posteriormente ser leído en el
microscopio.
Foto 6. Centrifugación algas Selenastrum Capricornutum, Scenedesmus Quadricauda
Fuente: Los Autores
44..55 AALLIIMMEENNTTAACCIIÓÓNN OORRGGAANNÍÍSSMMOOSS DDEE PPRRUUEEBBAA
Las condiciones dadas en un ecosistema natural debe ser semejante a nivel
laboratorio; por lo tanto, el cultivo Daphnia Pulex se alimentó de un
concentrado de algas verdes compuesta por una mezcla de Selenastrum
Capricornutum, Scenedesmus Quadricauda, las cuales fueron cultivadas en el
laboratorio mediante el montaje del medio Bristol descrito; teniéndose en
cuenta que cada organismo en su mantenimiento, necesita una dosis óptima la
cual es 3.0 x 106 células por Daphnia Pulex /día., según metodología CETESB
y Universidad Nacional
83
La cantidad de alimento necesaria fue calculada con ayuda de la cámara
Neubauer, la cual, se utiliza para realizar el conteo de células, en una cantidad
fija de líquido.
La profundidad de la cámara es de 0.1 mm. La cuadrícula de recuento muestra
9 cuadros grandes, cada uno de un (1) mm2; los cuatro cuadrados grandes de
las esquinas señalados con una L están en 16 cuadrados con aristas de 0.25
mm. El cuadrado grande central está dividido en 25 cuadrados medianos, para
la realización de este procedimiento se estableció el protocolo LB03 “Conteo
de Algas con la Cámara Neubauer. Donde se describe los pasos a seguir para
el desarrollo del mismo.48
Para determinar el volumen necesario para cada organismo presente en el
recipiente, fue necesario realizar la correspondiente lectura de algas,
empleando la cámara de Neubauer. (Ver ANEXO C)
En la tabla 11 se muestra el suministro necesario para cada uno de los
organismos por recipiente:
Tabla 11. Volumen de alimento suministrado a cada recipiente
NNoo OORRGGAANNIISSMMOOSS VVOOLLUUMMEENN SSUUMMIINNIISSTTRRAADDOO ((mmll))
20 0.30
15 0.23
10 0.15
5 0.07
Fuente: Los Autores
48 BERNAL, Alba Yaneth. ROJAS, Paola. Determinación de la concentración letal media (CL 50-48) del mercurio por medio de bioensayos de toxicidad acuática sobre Daphnia Pulex.
84
La frecuencia de alimentación de los organismos son los días lunes, miércoles
y viernes según protocolos UN – CAR 1994. En la foto se observa la adición de
alimento en dilución para evitar grumos grandes de algas.
Foto 7. Suministro de alimento
Fuente: Los Autores
44..66 TTEESSTT DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD
En la siguiente fase se presenta la ejecución de las pruebas de toxicidad
utilizando neonatos de 6 a 24 horas de nacidos Daphnia Pulex, la secuencia
inicia desde la preparación de las soluciones, montajes de las pruebas de
toxicidad y posteriormente la realización de las pruebas de sensibilidad con
dicromato de potasio, las pruebas con sustancias puras (Fenol analítico) y del
vertimiento que proviene de la clínica veterinaria de la Universidad de La Salle
– sede Floresta.
Las test de toxicidad se realizaron bajo métodos CETESB y protocolo LB 005
Pruebas de Toxicidad. Este protocolo hace parte del proyecto de investigación
de los profesores Pedro Miguel Escobar Malaver, Yanneth Parra y Rubén Darío
Londoño.
44..66..11 PPrreeppaarraacciióónn ddee ssoolluucciioonneess
Las soluciones para todas las pruebas de toxicidad fueron preparadas con
agua reconstituída, cada una con un volumen de 500 ml, las cuales se
85
mantuvieron preservadas en refrigerador por un tiempo no mayor a seis (6)
meses. En caso del Fenol analítico se preparaban soluciones para realizar los
respectivos ensayos del día, lo anterior, teniendo en cuenta que este tóxico es
altamente volátil.
Antes de la realización de los ensayos de toxicidad, las soluciones preparadas
eran aclimatadas durante un período de 3 horas, para evitar la mortandad de
los organismos prueba debido a un cambio de temperatura.
44..66..22 MMoonnttaajjee ddee BBiiooeennssaayyooss eenn llaabboorraattoorriioo
La batería de ensayo dispuesta para el trabajo a nivel laboratorio consta de 24
copas de 1 onza cada una, distribuidos en cinco (5) concentraciones de las
respectivas soluciones (para las pruebas de sensibilidad (K2Cr2O7), sustancia
pura (Fenol analítico) y muestra ambiental (vertimiento que contiene trazas de
Fenol), un control y cuatro réplicas por cada concentración.
Teniendo la batería de ensayos se procedió adicionando 10 mililitros de las
concentraciones a evaluar en cada copa y sus respectivos controles.
La prueba se inició en el momento de adicionar un total de 20 organismos por
concentración distribuidos en un número de cinco (5) neonatos en cada uno de
las copas de las cuatro replicas, utilizándose un total de 120 organismos por
batería de ensayo. A continuación se muestra el montaje que se llevo a cabo
en cada uno de los test de toxicidad.
86
Figura 8. Montaje pruebas de toxicidad
Fuente: Los Autores
El éxito de las pruebas de toxicidad propuestas en la tesis de grado, se dieron
gracias a variables que se controlaron a nivel laboratorio.
Se efectuaba un monitoreo periódico del ciclo de vida de los organismos
presentes, estableciendo la edad de madurez sexual, periodicidad reproductiva
y longevidad.
44..66..22..11 CCiicclloo ddee vviiddaa
Para el seguimiento del ciclo de vida, se mantenía un número conocido de
neonatos (cinco a diez) del mismo parto, cada uno en un recipiente y se
registraba la fecha de inicio del proceso. Durante todo el periodo de monitoreo
se alimentaba a los organismos manteniendo los patrones de limpieza
rutinarios mencionados anteriormente.
RR RR RR RR
CC
CC
CC
CC
CC
BB
RR:: RRéépplliiccaa
CC:: CCoonncceennttrraacciióónn
BB:: BBllaannccoo
87
44..66..22..22 MMaadduurreezz sseexxuuaall
Durante la primera semana de seguimiento se efectuaron observaciones del
crecimiento y maduración de los neonatos, así como la formación de los
huevos en su bolsa de incubación.
Según observaciones anteriores se determinó que los individuos de un cultivo
sano alcanzan en promedio su madurez sexual entre los ocho y doce días de
edad.
44..66..22..33 LLoonnggeevviiddaadd
Para determinar la longevidad, el seguimiento se prolongó hasta alcanzar el
20% de vida del número inicial de organismos bajo observación.
44..77 PPRRUUEEBBAA DDEE SSEENNSSIIBBIILLIIDDAADD
Al implementar los test de toxicidad, se hace necesario efectuar su
estandarización que consiste en establecer la sensibilidad de la especie y la
reproducibilidad del experimento frente a un tóxico de referencia, en este caso
dicromato de potasio K2Cr2O7. Lo anterior es útil para asegurarse que la
respuesta de la población expuesta a cierto agente tóxico se deba al efecto de
éste y no a variaciones de la sensibilidad de los organismos.
La estandarización permite comparar los resultados entre diferentes
laboratorios, siguiendo una metodología común. Además, cada laboratorio que
trabaje habitualmente con bioensayos debe calibrar constantemente su método
y para ello debe elaborar cartas de vigilancia con la especie (D. Pulex) que son
utilizadas como organismos de prueba.
El dicromato de potasio permite definir un rango de variabilidad máximo
aceptable en los resultados generados por el test de toxicidad. Además, los
resultados de la calibración permiten definir en forma estadística el rango de
88
sensibilidad de la Daphnia frente al tóxico de referencia, al tiempo de
exposición y a la manifestación biológica empleados.
Previo al bioensayo definitivo se realizaron los ensayos preliminares para
determinar el rango del efecto tóxico. Una vez establecido este rango se
realizaron las pruebas definitivas con al menos 5 concentraciones en
progresión geométrica, entre las cuales se verificó el porcentaje de inmovilidad
(mortalidad) entre un 0 y 100 %.
Como es imposible verificar con certeza la muerte de los individuos expuestos,
por su pequeño tamaño, se considera como parámetro de medición final la
inmovilidad de éstos, ya que normalmente siempre se encuentran en constante
movimiento. El procedimiento realizado para determinar la de
sensibilidad con el tóxico de referencia (K2Cr2O7) se muestra a continuación:
Figura 9. Desarrollo de pruebas definitivas de sensibilidad
PREPARAR SOLUCIÓN DE K2Cr2O7 [1000 mg/L
PREPARAR 5 DILUCIONES DE LA SOLUCIÓN PATRÓN (0.05, 0.1, 0.2,
0.3, 0.5 mg/L)
SELECCIONAR NEONATOS DE Daphnia Pulex de 24 horas de nacidos
COLOCAR EN COPAS (1 Oz) DE CADA DILUCIÓN Y CON UN CONTROL
(4 Réplicas de cada uno)
COLOCAR 5 NEONATOS EN CADA COPA PARA UN TOTAL DE 20
INDIVIDUOS POR DILUCIÓN Y POR CONTROL
INCUBAR A 18 20O C DURANTE 48 horas EN MEDIO OSCURO
REGISTRAR EL NÚMERO DE ORGANISMOS MUERTOS POR CADA
DILUCIÓN
CALCULAR LA CONCENTRACIÓN LETAL CL50 POR MEDIO DEL
PROGRAMA ESTADÍSTICO PROBIT
89
Fuente: Los Autores
Las concentraciones que causan del 0 al 100 % de inmovilizaciones se
determinaron directamente mediante la observación, mientras que la se
estableció por cálculo.
Foto 8. Lectura pruebas de sensibilidad
Fuente: Los autores
Los cambios en el estado fisiológico del cultivo se detectaron mediante la
evaluación periódica de la respuesta de los individuos al dicromato de potasio
(K2Cr2O7).
Las pruebas con el tóxico de referencia se realizaron con el fin de determinar
si la sensibilidad del cultivo era apropiada antes a iniciar las pruebas rutinarias.
44..88 PPRRUUEEBBAASS PPRREELLIIMMIINNAARREESS DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD CCOONN FFEENNOOLL AANNAALLÍÍTTIICCOO
El procedimiento realizado para determinar la de Fenol como sustancia
pura, se muestra a continuación:
90
Figura 10. Desarrollo de pruebas definitivas fenol analítico
Fuente: Los Autores
En este diseño se realizaron pruebas preliminares, utilizando rangos entre 100
y 0.01 mg/L de Fenol. Posteriormente con los datos de los rangos obtenidos en
el ensayo preliminar, se realizaron las pruebas definitivas, utilizando cinco (5)
organismos por copa, basándonos en los protocolos establecidos por CETESB,
baterías de cinco concentraciones más el control y cuatro réplicas por ensayo
con un total de 24 copas por prueba toxicológica y 120 organismos por montaje
y 20 organismos por concentración correspondiendo cada uno al 5%.
PREPARAR SOLUCIÓN DE FENOL [1000 mg/L
PREPARAR 5 DILUCIONES DE LA SOLUCIÓN PATRÓN (100, 10, 1.0,
0.1, 0.01 mg/L)
SELECCIONAR NEONATOS DE Daphnia Pulex de 24 horas de nacidos
COLOCAR EN COPAS (1 Oz) DE CADA DILUCIÓN Y CON UN CONTROL
(4 Réplicas de cada uno)
COLOCAR 5 NEONATOS EN CADA COPA PARA UN TOTAL DE 20
INDIVIDUOS POR DILUCIÓN Y POR CONTROL
INCUBAR A 18 20O C DURANTE 48 horas EN MEDIO
OSCURO
REGISTRAR EL NÚMERO DE ORGANISMOS MUERTOS POR
CADA DILUCIÓN
CALCULAR LA CONCENTRACIÓN LETAL CL50 POR MEDIO DEL
PROGRAMA ESTADÍSTICO PROBIT
91
Foto 9. Siembra de neonatos en las concentraciones
Fuente: Los Autores
Se prepararon siete concentraciones preliminares (ANEXO D) (100, 10, 1, 0.1,
0.01, 00.1 mg/L) y un blanco de control. El registro de lectura indicó un
resultado del 60% de los microorganismos en el momento de la lectura
correspondiente, por lo tanto, se procedió a disminuir las concentraciones (25,
20, 15, 10, 5, 1 mg/L) obteniendo las concentraciones utilizadas en las pruebas
definitivas con el Fenol analítico.
44..99 PPRRUUEEBBAASS DDEEFFIINNIITTIIVVAASS CCOONN FFEENNOOLL AANNAALLÍÍTTIICCOO
Las pruebas definitivas de sustancia pura se realizaron bajo parámetros
descritos en los protocolos anteriormente realizados. Por lo tanto, se procede a
realizar los 10 ensayos de toxicidad cuyo resultado registrado es similar en
todos los casos. Lo anterior determina el paso a seguir para establecer la
concentración letal del fenol como sustancia pura con sus límites de confianza,
siguiendo la metodología propuesta en el protocolo LB06 Análisis de Regresión
y Análisis Probit y variando los resultados por medio de análisis de varianza
(ANOVA).
92
Foto 10. Lectura de pruebas de toxicidad con Fenol
FFuueennttee:: LLooss AAuuttoorreess
La determinación de las pruebas de toxicidad con sustancia pura se preparó a
partir de una solución madre de fenol analítico a concentración 1000 mg/L,
todas las soluciones se registraron a concentraciones nominales de fenol
analítico. Para la preparación de las concentraciones se utiliza como medio de
dilución agua dura reconstituida (40 a 48 mg/L CaCO3)
El registro de lectura indicó un resultado del 60% de los microorganismos en el
momento de la lectura correspondiente, por lo tanto, se procedió a disminuir las
concentraciones a (25, 20, 15, 10, 5, 1 mg/L) obteniendo las concentraciones
utilizadas en las pruebas definitivas con el Fenol analítico.
Una vez preparadas cada una de las soluciones, se transfieren diez neonatos
de menos de 24 h de nacidos a cada una de las copas. Para realizar este
procedimiento se utilizó una pipeta de plástico. Terminada la transferencia se
cubren las copas con bolsas negras y se colocan bajo condiciones controladas
de iluminación y temperatura por un periodo de 48 horas.
Transcurrido el tiempo establecido se revisan los recipientes de prueba y se
registra el número de organismos muertos en cada uno. La muerte se reconoce
por la carencia de movilidad o la ausencia de ritmo cardiaco. Antes de efectuar
93
las lecturas se agitan los recipientes en forma circular para reactivar el
movimiento de los organismos que se posan inmóviles en el fondo.
A partir de los datos obtenidos en las lecturas de cada uno de los ensayos se
procede a calcular el valor de la concentración letal media de la sustancia pura
de fenol. Para ello varios métodos han sido desarrollados; en la presente
investigación se contó con el software de la metodología Probit, en la cual se
digitan los datos donde se determinan los limites de confianza y la .
44..1100 TTOOMMAA YY PPRREESSEERRVVAACCIIÓÓNN DDEE MMUUEESSTTRRAASS PPAARRAA LLOOSS EENNSSAAYYOOSS DDEE
TTOOXXIICCIIDDAADD EENN VVEERRTTIIMMIIEENNTTOOSS DDEE LLAA CCLLÍÍNNIICCAA VVEETTEERRIINNAARRIIAA
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE LLAA SSAALLLLEE –– FFLLOORREESSTTAA
Teniendo en cuenta protocolos para análisis de aguas del Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM, para la respectiva
preservación de cada uno de los parámetros fisicoquímicos a analizar se
procedió a tomar las muestras pertinentes para caracterizar los vertimientos de
la clínica veterinaria de la universidad de La Salle – sede Floresta.
Los muestreos se realizaron en las siguientes fechas:
1 Muestreo: viernes 14 de octubre 2007 en el turno de 8 am a 6 pm
(Compuesto)
2 Muestreo: miércoles 14 de noviembre 2007 (Puntual)
3 Muestreo: lunes 10 de diciembre 2007 (Puntual)
94
Tabla 12. Recomendaciones para el muestreo y preservación de muestras
DDEETTEERRMMIINNAACCIIÓÓNN
RREECCIIPPIIEENNTTEE
VVOOLLÚÚMMEENN MMUUEESSTTRRAA
((mmll))
TTIIPPOO DDEE MMUUEESSTTRRAA
PPRREESSEERRVVAACCIIÓÓNN
AALLMMCC
FENOLES Polietileno 1000 P/C* H2SO4 hasta pH<2 40 días
DQO Polietileno 100 P/C* H2SO4 hasta pH<2 28 días
DBO Polietileno 1000 P/C* Refrigerar 48 h
OXIGENO DISUELTO Vidrio 300 P/C* Refrigerar ___
SÓLIDOS SUSPENDIDOS Polietileno 200 P/C* Refrigerar 2-7 d
CONDUCTIVIDAD Polietileno 200 P/C* Refrigerar 28 días
pH Polietileno 50 P/C* Análisis inmediato ___
DUREZA Polietileno 100 P/C* HNO3 hasta pH<2 6 meses
*P/C Puntual - Compuesto
Fuente: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM
La técnica de muestreo utilizada en el estudio del vertimiento de la clínica debe
asegurar la obtención de muestras representativas, ya que los datos que se
deriven de los análisis serán, en definitiva, la base para el pretratamiento
propuesto encaminado a la mitigación de los efectos tóxicos del fenol.
FFeennooll
Teniendo en cuenta que el fenol es considerablemente volátil, se
efectuaron los dos tipos de muestreo (1 compuesto y 2 puntuales) a
razón de comparar los valores obtenidos en los análisis fisicoquímicos.
Se tomaron 1000 ml de muestra preservando in situ con H2SO4 hasta
obtener pH<2
95
Foto 11. Toma y preservación muestra
Fuente: Los Autores
Esta muestra fue analizada por el laboratorio particular (ASAFRANCO)
con el objeto de asegurar el contenido y concentración de trazas de
Fenol en los vertimientos de la clínica veterinaria de la universidad de La
Salle – sede Floresta.
DDQQOO
De la misma forma que la muestra de fenol, se procedió a preservar
según protocolos IDEAM, y se analizó en el laboratorio por el método
5220 D. Reflujo Cerrado, método colorimétrico del estándar Methods,
versión 19 AWWA en el laboratorio de la Facultad de Ingeniería
Ambiental y Sanitaria de la Universidad de La Salle.
DDBBOO
En el caso de esta determinación se empleó 1000 ml de muestra y se
procedió a analizar por método SM 5210-B OXITOP en el laboratorio de
la Universidad de La Salle.
96
SSóólliiddooss ssuussppeennddiiddooss ttoottaalleess
Se realizó este análisis fisicoquímico con 100 ml de la muestra
utilizándose el método 2540B. Sólidos totales a 103 – 105 °C del
Standar Methods, versión 19 AWWA en el laboratorio de la Facultad de
Ingeniería Ambiental y Sanitaria de la Universidad de la Salle.
Foto 12. Análisis fisicoquímicos en laboratorio
Fuente: Los Autores
Tomando como referencia los protocolos IDEAM para la toma de muestra de
aguas, los recipientes utilizados tenían un volumen de 1000 ml y en su gran
mayoría de plástico con el objeto de garantizar los análisis fisicoquímicos de las
diferentes determinaciones (Fenol, DBO, DQO, sólidos suspendidos, dureza,
conductividad).
Solo en el caso de la temperatura el registro se llevo a cabo in situ, y para el
análisis fisicoquímico de las determinaciones ya mencionadas se realizó la
adecuada preservación.
97
44..1111 PPRRUUEEBBAASS PPRREELLIIMMIINNAARREESS YY DDEEFFIINNIITTIIVVAASS EENN EELL VVEERRTTIIMMIIEENNTTOO DDEE
LLAA CCLLÍÍNNIICCAA VVEETTEERRIINNAARRIIAA DDEE LLAA UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE LLAA SSAALLLLEE –– SSEEDDEE
FFLLOORREESSTTAA
Posteriormente a la caracterización de cada uno de los parámetros necesarios
a tener en cuenta para el diseño del tratamiento de fenoles en la clínica
veterinaria, se inicia la fase de pruebas de toxicidad en dicho vertimiento.
Para el desarrollo de los bioensayos se manejaron diferentes porcentajes de
volumen diluídos con agua reconstituida; en la preparación de las soluciones se
tuvo en cuenta concentraciones que reflejaran de 0 a 100% de mortalidad.
Se realizaron tres pruebas preliminares de tanteo para proveer un estimado
preliminar de las concentraciones, preparándose de cinco a siete diluciones de
exposición. Además permite definir el orden de magnitud del intervalo de las
concentraciones entre las cuales se debe realizar el ensayo definitivo.
Figura 11. Procedimiento pruebas de toxicidad en vertimiento de clínica veterinaria
Fuente: Los Autores
TOMA DE MUESTRA VERTIMIENTOS DE LA CLÍNICA VETERINARIA
PREPARAR 5 DILUCIONES (0.00022, 0.00018, 0.00014, 0.00011,
0.000073, 0.0000036 mg/L)
SELECCIONAR NEONATOS DE Daphnia Pulex de 24 horas de nacidos
COLOCAR 5 NEONATOS EN CADA COPA PARA UN TOTAL DE 20
INDIVIDUOS POR DILUCIÓN Y POR CONTROL
INCUBAR A 18 20O C DURANTE 48 horas EN MEDIO
REGISTRAR EL NÚMERO DE ORGANISMOS MUERTOS POR
CADA DILUCIÓN
CALCULAR LA CONCENTRACIÓN LETAL CL50 POR MEDIO DEL
PROGRAMA ESTADÍSTICO PROBIT
98
Se determinó un amplio rango inicial para establecer el porcentaje de
mortalidad y reducir el rango del siguiente preliminar (ANEXO D), para ello se
utilizaron las siguientes concentraciones (0.013, 0.0010, 0.00081, 0.00054,
0.00027 mg/L). El test de toxicidad arrojó un porcentaje de mortalidad de 100%;
de esta manera se procedió a disminuir las concentraciones (0.00013,
0.000095, 0.000068, 0.000040, 0.000013, 0.0000013 mg/L), obteniendo como
resultado la mortalidad del 60% de los organismos, por lo que fue necesario
disminuir el valor de las concentraciones a (0.000040, 0.000034, 0.000027,
0.000020, 0.000013, 0.0000058 mg/L), con el fin de obtener el rango de
toxicidad aguda.
Sin embargo, con dichas concentraciones, tampoco se logró obtener el valor
cercano para determinar las pruebas definitivas.
Lo anterior condujo a una corrección de las concentraciones utilizadas
llevándolas a valores que darían como resultado el rango de las pruebas
definitivas.
44..1122 OOBBTTEENNCCIIÓÓNN DDEELL ÍÍNNDDIICCEE TTOOXXIICCOOLLÓÓGGIICCOO
Para el cálculo del índice toxicológico se contó con la información del nivel
trófico afectado (Daphnia Pulex), caudal del vertimiento de la clínica veterinaria,
Concentración Letal media del vertimiento y carga tóxica del efluente.
Para el cálculo de la carga tóxica se utilizó la siguiente ecuación: expresada en
unidades tóxicas (UT)
99
44..1122..11 ÍÍnnddiiccee ttooxxiiccoollóóggiiccoo ddeell vveerrttiimmiieennttoo
Con el cálculo y transformación logarítmica en base 10 de la carga tóxica se
obtuvo el índice toxicológico de la siguiente manera:
Con el que se clasificó el vertimiento, basado en los rangos establecidos en la
tesis “Implementación de un sistema de alerta de riesgo toxicológico utilizando
Daphnia Pulex para la evaluación de muestras ambientales”, realizada por
Escobar Malaver; Pedro Miguel, los cuales se encuentran consignados en la
tabla 16:
Tabla 13. Rangos de índices toxicológicos
RRaannggooss CCaarrggaa TTóóxxiiccaa
1 -1.99 Despreciable
2 - 2.99 Reducida
3 -3.99 Moderada
4 - 4.99 Considerable
> 5 Elevada
Fuente: ESCOBAR, MALAVER; Pedro Miguel. Implementación de un sistema de alerta de riesgo
toxicológico utilizando Daphnia Pulex para la evaluación de muestras ambientales.1997
100
55.. RREESSUULLTTAADDOOSS YY AANNÁÁLLIISSIISS DDEE RREESSUULLTTAADDOOSS
De acuerdo al objetivo principal de la investigación que consistió en determinar
la concentración letal del fenol a partir de la puesta en marcha de una batería
de ensayos, se analiza cada una de las fases propuestas en la metodología
anteriormente mencionada explicando la secuencia desde el mantenimiento del
cultivo de los organismos hasta el informe final de resultados de las pruebas
toxicológicas.
55..11 MMAANNTTEENNIIMMIIEENNTTOO DDEELL CCUULLTTIIVVOO
Generalmente, durante el cultivo y mantenimiento en el laboratorio de Daphnia
Pulex, los organismos mantuvieron una alta tasa reproductiva, sin embargo, se
presentaron períodos de tiempo en los cuales el ciclo de vida de estos
organismos variaba, disminuyendo de manera significativa la producción de
crías. Los factores que incidieron en el ciclo de vida de estos organismos
fueron temperatura y alimentación.
La temperatura en la cual se mantuvieron los cultivos y se realizaron los
bioensayos osciló entre 18 y 22o. Aunque estos valores están cercanos al
rango óptimo de temperatura ( ) para el cultivo de Daphnia Pulex, se
presume que la oscilación repentina de temperatura produjo un decrecimiento
en la producción de crías.
Adicionalmente, hacia la cuarta semana después de la siembra, se observaron
cambios en el color, la movilidad y algunas veces en la tasa de reproducción de
los individuos, debido a que el ciclo de vida de los invertebrados es de
aproximadamente un mes, por lo cual en esta fase se efectuaba la renovación
del cultivo.
101
55..22 PPRRUUEEBBAASS DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD
El enfoque principal de esta investigación es determinar y analizar por medio
de pruebas toxicológicas la concentración letal del Fenol del vertimiento de una
clínica veterinaria sobre el ecosistema acuático, más específicamente en los
organismos Daphnia Pulex.
55..22..11 PPrruueebbaass ddee sseennssiibbiilliiddaadd ccoonn ttóóxxiiccoo ddee rreeffeerreenncciiaa ddiiccrroommaattoo ddee ppoottaassiioo
Los bioensayos consistieron en la exposición de 20 neonatos de D. pulex (< 24
horas de nacidos) por concentración, divididos en 5 invertebrados por réplica,
sin alimentación durante 48 horas. Al final de este período se contabilizó el
número de organismos inmóviles, presumiéndose su muerte.
A continuación se muestra las concentraciones de las pruebas definitivas
sensibilidad con Dicromato de Potasio:
Tabla 14. Valores obtenidos en pruebas de sensibilidad
NNoo ddee
CCOONNCCEENNTTRRAACCIIÓÓNN
CCOONNCCEENNTTRRAACCIIOONNEESS
DDEEFFIINNIITTIIVVAASS ((mmgg//LL))
1 0.5
2 0.3
3 0.2
4 0.1
5 0.05
6 BLANCO
Fuente: Los Autores
102
55..22..11..11 DDeetteerrmmiinnaacciióónn ddee llaa ccoonncceennttrraacciióónn lleettaall mmeeddiiaa ccoonn eell ttooxxiiccoo ddee
rreeffeerreenncciiaa,, yy eellaabboorraacciióónn ddee llaa ccaarrttaa ddee ccoonnttrrooll
Para la determinación de la concentración letal media del Dicromato de Potasio
se utilizaron las concentraciones definitivas, en las cuales se tuvo un porcentaje
de mortalidad de 0% al 100%; ésta se calculó con el programa estadístico
Probit.
El análisis de calibración consideró la determinación de estadísticos
descriptivos básicos (de forma y de distribución); determinación de la precisión
intralaboratorio mediante la estimación de coeficientes de variación (CV) y
construcción de la carta de control para estimar la exactitud, estableciendo, en
forma objetiva, el rango dentro del cual se deberían encontrar futuros valores
de la CL50-48 h para la especie, la manifestación biológica y el tóxico de
referencia (K2Cr2O7).
El programa estadístico Probit, tiene en cuenta el número de concentraciones y
replicas, número de organismos expuestos y afectados y el porcentaje de
efecto; donde los datos son analizados, obteniendo como resultado la
concentración letal media y sus límites de confianza al 95% respectivo.
En la siguiente tabla se muestra la CL50-48 h y sus límites de confianza inferior
(LCI) y superior (LCS) estimados para cada uno de los veinte (20) test de
toxicidad aguda con Daphnia Pulex realizados con dicromato de potasio como
tóxico de referencia.
103
Tabla 15. Carta de Control de Sensibilidad del Cultivo de Daphnia Pulex
Fuente: Los Autores
La carta de control consistió en la representación gráfica de los siguientes
datos:
Disposición en forma consecutiva, sobre el eje x, de la serie sucesiva de
los test de toxicidad aguda considerados en la calibración.
Disposición de los valores de CL50-48 e intervalos de confianza
correspondientes a cada uno de estos bioensayos.
Límites de confianza superior (LCS) e inferior (LCI) al 95 % para el
conjunto de valores de CL50-24 h considerados. Los límites de
confianza superior e inferior al 95 % son representados por la
FFEECCHHAA
CCLL5500--4488 ((mmgg//LL))
LLÍÍMMIITTEE IINNFFEERRIIOORR ((mmgg//LL))
LLÍÍMMIITTEE SSUUPPEERRIIOORR ((mmgg//LL))
03-10-07 0.123 0.089 0.163 08-10-07 0.101 0.068 0.136 16-10-07 0.099 0.064 0.127 16-10-07 0.065 0.055 0.089 22-10-07 0.084 0.068 0.123 21-10-07 0.074 0.056 0.098 30-10-07 0.184 0.129 0.112 07-11-07 0.094 0.056 0.093 27-11-07 0.076 0.050 0.215 27-11-07 0.084 0.065 0.093 11-12-07 0.076 0.075 0.099 11-12-07 0.073 0.059 0.110 12-12-07 0.078 0.057 0.127 18-12-07 0.085 0.053 0.121 18-12-07 0.079 0.075 0.148 19-12-07 0.073 0.068 0.139 02-01-08 0.077 0.072 0.122 08-01-08 0.089 0.079 0.097 09-01-08 0.095 0.074 0.156 09-01-08 0.099 0.083 0.173
PPRROOMMEEDDIIOO 00..008899 00..006699 00..112277
104
concentración (CL50-48 h) que iguala dos veces la desviación estándar
sobre o bajo la media (X ± 2), respectivamente.
Al ser graficados estos límites de confianza reciben, en forma respectiva, el
nombre de líneas de vigilancia superior (LVS) e inferior (LVI).
Los límites de vigilancia superior (LVS) e inferior (LVI) al 95 % definen la
exactitud intralaboratorio y el rango de vigilancia dentro del cual se encuentra el
valor de toxicidad verdadera para el tóxico de referencia.
Gráfica 2. Sensibilidad del cultivo al tóxico de referencia
Fuente: Los Autores
El fin primordial de estas pruebas, es la estandarización de los ensayos de
toxicidad, estableciendo la sensibilidad de la especie y su respuesta frente a un
tóxico de referencia, teniendo en cuenta, las repeticiones del experimento.
105
Lo anterior, ayudó a certificar, que la respuesta de la población se debe al
tóxico, más no, a las variaciones del cultivo o a fallas operacionales en el
momento de aplicar el método, determinando el rango de variabilidad y
sensibilidad frente al tiempo de exposición.
Para la evaluación ecotoxicológica del vertimiento de la clínica veterinaria, es
fundamental establecer la sensibilidad de los organismos de prueba a un tóxico
de referencia, en este caso, al dicromato de potasio (K2Cr2O7).
Los resultados obtenidos en las pruebas de sensibilidad fueron similares y
definitivos, alcanzando una viabilidad al momento de hacer los ensayos
preliminares y definitivos de la sustancia pura y de la muestra industrial,
garantizando el buen estado fisiológico del cultivo y por ende, la confiabilidad
de los resultados.
A continuación se muestra la tabla de comparación de resultados obtenidos
anteriormente con los hallados en esta investigación.
Tabla 16. Comparación resultados de sensibilidad con Dicromato de Potasio
AAññoo mmgg//LL
LLíímmiittee ssuuppeerriioorr mmgg//LL
LLíímmiittee iinnffeerriioorr mmgg//LL RREEFFEERREENNCCIIAA
2007 0.394 0.563 0.221 BERNAL Y ROJAS, 2007
2007 0.097 0.121 0.068 OROZCO Y TORO, 2007
22000088 00..008899 00..112277 00..006699 ZZAAMMBBRRAANNOO YY
BBEELLTTRRÁÁNN,,22000088
Fuente: Los Autores
Los resultados obtenidos en las pruebas de sensibilidad muestran el buen
estado fisiológico del cultivo garantizando la confiabilidad de los resultados
obtenidos de la sustancia pura y de la muestra ambiental.
El comparativo de la concentración letal media para el dicromato de potasio
muestra similitud en los resultados, a excepción del primer dato registrado,
106
cuya diferencia se debe, a las condiciones de humedad dadas en el laboratorio
de bioensayos, las cuales influyeron en los resultados en el momento de
realizar las pruebas.
55..22..22 PPrruueebbaass ddee ttooxxiicciiddaadd ccoonn ffeennooll aannaallííttiiccoo
En un ensayo de toxicidad aguda, los resultados son presentados por lo
general en tablas. Se calcula el valor de la concentración letal media de las
pruebas realizadas, y sus límites de confianza.
En el ensayo preliminar con fenol se manejaron concentraciones de (100, 10, 1,
0.1, 0.01, 00.1 mg/L) y un blanco de control. El registro de lectura indicó un
resultado del 20% de los microorganismos en el momento de la lectura
correspondiente, por lo tanto, se procedió a disminuir las concentraciones a
(25, 20, 15, 10, 5, 1 mg/L) obteniendo las concentraciones utilizadas en las
pruebas definitivas con el Fenol analítico.
En la siguiente tabla se muestran los rangos de las concentraciones definitivas
obtenidas para la CL 50-48 del fenol como sustancia pura:
Tabla 17. Valores obtenidos en pruebas de fenol
NNoo ddee CCOONNCCEENNTTRRAACCIIÓÓNN
CCOONNCCEENNTTRRAACCIIOONNEESS DDEEFFIINNIITTIIVVAASS ((mmgg//LL))
1 25
2 20
3 15
4 10
5 5
6 1
7 BLANCO
Fuente: Los Autores
107
A partir de los datos obtenidos en las lecturas de cada uno de los ensayos se
procede a calcular el valor de la concentración letal media de la sustancia pura
de fenol.
Para ello varios métodos han sido desarrollados; en la presente investigación
se contó con el software de la metodología Probit, donde se determinan los
limites de confianza y la .
De las 10 pruebas de toxicidad que se realizaron, se determinaron para cada
una, los límites de confianza inferior y superior respectivamente, del mismo
modo que se llevo a cabo en dicromato de potasio; para hallar la concentración
letal media definitiva del Fenol se promediaron los resultados, como se muestra
a continuación:
Tabla 18. Promedio de la del Fenol
NNoo.. EEnnssaayyoo FFEECCHHAA
((mmgg//LL)) LLIIMM IINNFFEERRIIOORR
((mmgg//LL)) LLIIMM SSUUPPEERRIIOORR
((mmgg//LL)) 1 11-12-07 9.696 7.061 12.428
2 11-12-07 9.987 7.464 12.475
3 11-12-07 11.456 8.900 14.093
4 11-12-07 8.108 5.795 10.329
5 12-12-07 14.573 6.183 33.510
6 12-12-07 11.196 1.970 24.630
7 18-12-07 12.967 4.810 24.804
8 18-12-07 12.434 10.003 14.989
9 18-12-07 12.080 9.630 14.625
10 19-12-07 13.678 11.244 16.365
PPrroommeeddiioo 1111..66117755 77..330066 1177..882255
Fuente: Los Autores
Como resultado de la concentración letal media del fenol en la investigación,
sus límites de confianza son:
108
Como se observa en el análisis de la concentración letal ( ) del fenol los
valores de toxicidad oscilan entre un rango de 7.306 – 17.825 y un promedio de
11.617 mg/L demostrando que este valor se encuentra por encima del
establecido en el decreto 1594 de 1984 expresada en el artículo 45 para la
preservación de flora y fauna cuyo valor es 1.0 mg/L.
55..33 CCAARRAACCTTEERRIIZZAACCIIÓÓNN DDEELL VVEERRTTIIMMIIEENNTTOO DDEE LLAA CCLLÍÍNNIICCAA VVEETTEERRIINNAARRIIAA
La toma de la muestra ambiental se realizó al final de la caja de aguas negras
proveniente de la clínica, laboratorios y salas de necropsia; el caudal se midió
cada hora por método volumétrico, siendo una muestra compuesta en el turno
de 8 a.m. a 6 p.m.
Los datos de caudal obtenido se registran a continuación:
Tabla 19. Caudales obtenidos en el vertimiento de la clínica veterinaria
NNoo lleeccttuurraass HHoorraa TT ((ººCC)) ppHH VVoolluummeenn
((mmll))
TTiieemmppoo
((ss))
((LL//ss))
1 08:00 a.m 17.5 6.9 575 1.6 0.351
2 09:00 a.m 17.8 6.9 475 2.6 0.186
3 10:00 a.m 18.0 7.0 450 1.3 0.347
4 11:00 a.m 18.2 7.1 530 1.6 0.341
5 12:00 p.m 18.5 7.1 445 3.3 0.134
6 01:00 p.m 18.5 7.2 513 2.3 0.224
7 02:00 p.m 18.7 7.1 490 3.0 0.164
8 03:00 p.m 18.7 7.1 450 2.6 0.176
9 04:00 p.m 18.5 6.9 438 2.6 0.168
10 05:00 p.m 18.5 7.0 438 2.7 0.163
11 06:00 p.m 18.5 7.0 415 2.2 0.189
PPrroommeeddiioo 1177..99 77..00 447744..3311 22..3333 00..22
MMááxxiimmoo 1188..77 77..22 557755 33..33 00..335511
MMíínniimmoo 1166..88 66..88 441155 11..33 00..113344
Fuente: Los Autores
109
Foto 13. Toma de muestra vertimiento de la clínica
Fuente: Los Autores
55..33..11 AAnnáálliissiiss ffiissiiccooqquuíímmiiccoo ddeell vveerrttiimmiieennttoo ddee llaa ccllíínniiccaa vveetteerriinnaarriiaa
Para los análisis fisicoquímicos que se realizaron en el laboratorio de
Ingeniería Ambiental de la Universidad de La Salle, se hallaron los siguientes
parámetros según el Standard Methods.
La toma de datos para el pH y el oxígeno disuelto se efectuó in situ,
garantizando las condiciones iniciales en el efluente; para las demás
determinaciones se preservó teniendo en cuenta los protocolos IDEAM para
toma y preservación de muestras ambientales.
110
Tabla 20. Análisis fisicoquímicos realizados a la muestra ambiental
Fuente: Los Autores
Para el caso del fenol, el valor mínimo arrojado en los análisis fisicoquímicos de
las tres caracterizaciones, pertenecen a la muestra de tipo compuesto,
entonces, se deduce que este tóxico en particular pierde su concentración
debido a que se diluye considerablemente.
TTiippoo ddee mmuueessttrraa PPaarráámmeettrroo MMééttooddoo VVaalloorr UUnniidd
Fenol Colorimétrico (Folin – Dennis) 1.36 mg/L
DBO5 SM 5210-B OXITOP 530 mg/L
DQO 5220 D. Reflujo cerrado 1050 mg/L
S.S.T 2540 Sólidos secados103-105 °C 776 mg/L
O. Disuelto 4500-0 Electrodo membrana 2.05 mg/L
PPuunnttuuaall
pH 4500-H+B Electrométrico 7.07 Und.
Fenol Colorimétrico (Folin – Dennis) 0.25 mg/L
DBO SM 5210-B OXITOP 425 mg/L
DQO 5220 D. Reflujo cerrado 1615 mg/L
S.S.T 2540 Sólidos secados103-105 °C 769 mg/L
O. Disuelto 4500-0 Electrodo membrana 1.3 mg/L
CCoommppuueessttaa
pH 4500-H+B Electrométrico 6.9 Und.
Fenol Colorimétrico (Folin – Dennis) 0.130 mg/L
DBO SM 5210-B OXITOP 359 mg/L
DQO 5220 D. Reflujo cerrado 696 mg/L
S.S.T 2540 Sólidos secados103-105 °C 568 mg/L
O. Disuelto 4500-0 Electrodo membrana 1.2 mg/L
PPuunnttuuaall
pH 4500-H+B Electrométrico 6.8 Und.
111
Foto 14. Parámetros fisicoquímicos en laboratorio
Fuente: Los Autores
Para el caso del fenol se aprecia un valor de 1.36 mg/L, por lo que se presume
la existencia de un número mayor de sacrificios en comparación de las otras
caracterizaciones; si se tiene en cuenta que para el proceso de desinfección de
los laboratorios y las salas de necropsia se utilizó la creolina.49
55..44 PPRRUUEEBBAASS DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD CCOONN EELL VVEERRTTIIMMIIEENNTTOO DDEE LLAA CCLLÍÍNNIICCAA
VVEETTEERRIINNAARRIIAA
El procedimiento para la preparación de las soluciones, consistió en llevar
todas las soluciones a un volumen de 100 ml, para el caso de una solución al
2%, se toman 2 ml de la muestra y se completa con agua reconstituida en un
balón de 100 ml. Y así sucesivamente con las siguientes concentraciones.
Los valores utilizados en las 3 pruebas se muestran a continuación:
49 Creolina: Utilizada en la desinfección de locaciones, como instrumental quirúrgico veterinario y antisepsia de animales y heridas.
112
Tabla 21. Valores obtenidos en pruebas del vertimiento de la clínica
CCoonncceennttrraacciióónn PPrreelliimmiinnaarr 11 ((mmgg//LL))
PPrreelliimmiinnaarr 22 ((mmgg//LL))
DDeeffiinniittiivvoo ((mmgg//LL))
1 0.0136 0.000013 0.000040
2 0.0010 0.000095 0.000034
3 0.00081 0.000068 0.000027
4 0.00054 0.000040 0.0000020
5 0.00027 0.0000013 0.000013
6 Blanco Blanco Blanco
Fuente: Los Autores
Anteriormente se mencionaron las variables que se miden a nivel laboratorio,
en este caso se determina el pH y oxígeno disuelto con el fin de mantener una
carta de control y verificar que las condiciones iniciales del ensayo no se
modifiquen. Aunque en este caso el oxígeno disuelto se alteró al cabo de las 48
horas teniendo en cuenta que el fenol y las trazas contenidas en el vertimiento
de la clínica veterinaria son considerablemente volátiles. Es por esto, que el
ensayo se sometió a un cambio de recipientes por otros suficientemente
grandes y herméticamente cerrados, con el fin de evitar la falta de oxígeno.
Obteniendo el estimativo de las pruebas preliminares se procedió a ejecutar las
pruebas finales para determinación de la concentración letal y sus límites de
confianza en el vertimiento de la clínica veterinaria.
55..55 DDEETTEERRMMIINNAACCIIÓÓNN DDEE LLAA CCOONNCCEENNTTRRAACCIIÓÓNN LLEETTAALL MMEEDDIIAA DDEELL VVEERRTTIIMMIIEENNTTOO
La determinación de la concentración letal media a nivel laboratorio se evaluó
mediante coeficientes de variación, desviación estándar y la construcción de
cartas de control, estableciendo en forma objetiva, el rango en el
vertimiento de la clínica.
113
De las 10 pruebas de toxicidad que se llevaron a cabo durante el mes de
Enero, se obtuvo para cada una la con sus respectivos límites de
confianza; para hallar la concentración letal media definitiva del fenol en el
vertimiento de la clínica veterinaria, se promedia cada resultado como se
muestra a continuación en la tabla 24:
Tabla 22. Promedio de la del vertimiento
FFEECCHHAA CCLL5500--4488 ((mmgg//LL))
LLIIMM IINNFFEERRIIOORR ((mmgg//LL))
LLIIMM SSUUPPEERRIIOORR ((mmgg//LL))
02-01-08 1.551 1.474 1.629
02-01-08 1.540 1.465 1.616
02-01-08 1.563 1.490 1.638
02-01-08 1.561 1.485 1.640
08-01-08 1.550 1.476 1.626
08-01-08 1.549 1.467 1.634
08-01-08 1.563 1.490 1.638
08-01-08 1.518 1.438 1.596
09-01-08 1.538 1.460 1.617
09-01-08 1.529 1.457 1.602
PPrroommeeddiioo 11..554466 11..447700 11..662233
Fuente. Los Autores
Como resultado, se observa que la concentración letal media del fenol, así
como los límites de confianza respectivos, son:
Límite inferior: 1.470 mg/L
1.546 mg/L
Límite Superior: 1.623 mg/L
114
55..55..11 AAnnáálliissiiss ddee vvaarriiaannzzaa ddee llaass pprruueebbaass ddeeffiinniittiivvaass ddee vveerrttiimmiieennttooss
A continuación se presenta un ejemplo para realizar el análisis de varianza
después de obtener la concentración letal media de la sustancia pura
y el vertimiento para validar los resultados obtenidos por el software Probit
suministrado por la CAR:
Tomando como base un ensayo de toxicidad realizado en el laboratorio, donde
se obtuvieron los siguientes datos, los cuales se muestran en la tabla 19.
Tabla 23. Formato de datos pruebas de toxicidad para fenol
OObbsseerrvvaacciioonneess ddee OOrrggaanniissmmooss MMuueerrttooss TTrraattaammiieennttooss
((mmgg//LL)) 1 2 3 4
TToottaall PPoorrcceennttaajjee ddee MMoorrttaalliiddaadd
2.0 5 5 5 5 20 100
1.7 4 3 4 3 14 70
1.5 2 1 2 2 7 35
1.3 1 0 0 1 2 10
1 0 0 0 0 0 0
BLANCO 0 0 0 0 0 0
Fuente: Protocolo LB 07
De la cual se parte de dos hipótesis así:
HHoo:: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los
organismos.
HH11:: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los
organismos.
Teniendo en cuenta que: Tratamientos: 6
115
Observaciones: 4
Total: 24
Se elaboró la tabla, según el procedimiento descrito en el protocolo LB 07
“Análisis de Varianza” de la siguiente forma:
Tabla 24. Análisis de Varianza para pruebas de toxicidad con fenol
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddoossddee
lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo
FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 85,20833333 5 17,04166667
DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 2,75 18 0,152777778
TToottaall 87,95833333 23
111,545455 2,77
Fuente: Protocolo LB 07
El análisis estadístico mostrado anteriormente tiene en cuenta la unidad
experimental, respuesta (punto final) donde se involucra la observación,
medición e identificación; condiciones para la evaluación: Tamaño de la
población, ensayo de supervivencia en paralelo; Grupos de tratamiento:
Dosis-respuesta, controles, varias muestras individuales y las fuentes de
variabilidad
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Se observa que Fc > Ft, esto quiere decir, que se rechaza la hipótesis nula y se
acepta la hipótesis alterna; por lo tanto, se concluye, que las diferentes
concentraciones producen efectos diferentes en los organismos de prueba.
55..66 CCOOMMPPAARRAACCIIÓÓNN DDEE RREESSUULLTTAADDOOSS CCLL 5500--4488 PPAARRAA FFEENNOOLL,, CCOONN
OOTTRROOSS TTEESSTT DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD RREEAALLIIZZAADDOOSS EENN EELL EEXXTTEERRIIOORR YY
CCOOLLOOMMBBIIAA
116
Para apreciar una relación comparativa entre los resultados encontrados en
esta investigación con estudios realizados anteriormente, se presenta en la
siguiente tabla los estudios realizados en Colombia y el exterior.
Tabla 25. Valores comparativos de la con especies expuestas al fenol
EESSPPEECCIIEE ((mg
//LL)) TTiieemmppoo ddee
eexxppoossiicciióónn ((hh)) EEssttaaddoo RReeffeerreenncciiaa
Leuciscus dus melanotus 25 48 Neonato RIPPEN, 1989
Lepomis macrochirus 24 48 Neonato RIPPEN, 1989
Daphnia Magna 12 48 Neonato RIPPEN, 1989
Daphnia Pulex 11.6 48 Neonato ZAMBRANO
BELTRÁN, 2008
Fuente: Henry, L. Recomendaciones concernientes a la selección de organismos para bioensayos acuáticos.1999
Como se observa, en Colombia no hay registros sobre investigaciones para
hallar la concentración letal media del fenol utilizando un organismo nativo
como Daphnia Pulex; y si se compara estos resultados con la Daphnia Magna,
se aprecia que la Daphnia nativa presenta mayor sensibilidad al fenol debido a
las características morfológicas de cada especie y a las condiciones
fisicoquímicas de los ecosistemas. Esto se debe a que las branquias de las
Daphnia Pulex son más permeables y por ende el tóxico entra más rápido y
fácil a su cuerpo provocando de manera casi inmediata la muerte del
microorganismo.
De igual manera, la Daphnia nativa habita en aguas blandas siendo más
sensible que la Daphnia Magna, ya que los organismos que residen en esta
agua requieren menos tiempo para perder el calcio que se encuentra en los
tejidos de los mismos, involucrando así efectos en la resistencia del organismo.
117
55..77 OOBBTTEENNCCIIÓÓNN DDEE LLAA CCAARRGGAA TTÓÓXXIICCAA EE ÍÍNNDDIICCEE TTOOXXIICCOOLLÓÓGGIICCOO
Se obtuvo la carga e índice toxicológico de la muestra con el fin de clasificar y
evaluar el vertimiento que contiene fenol.
Los índices de toxicidad expresan los resultados de varios ensayos de
toxicidad como un valor único, que indica el nivel de toxicidad de la muestra. El
procedimiento para categorizar el vertimiento de la clínica veterinaria se estimo
basados en el promedio de toxicidad de los test definitivos para vertimientos y
la medida del volumen de descarga del efluente, para finalmente obtener el
ponderado del potencial de efecto tóxico.
55..77..11 OObbtteenncciióónn CCaarrggaa TTóóxxiiccaa ee ÍÍnnddiiccee TTooxxiiccoollóóggiiccoo ddee llaa mmuueessttrraa aammbbiieennttaall
((uunniiddiimmeennssiioonnaall))
Q
Comparando el resultado obtenido con los rangos del índice toxicológico de la
tabla 13 (Rangos de índices toxicológicos); el vertimiento de la clínica
veterinaria presenta una carga tóxica moderada, pero si se tiene en cuenta que
la CL 50-48 que se determinó para el vertimiento, causa efectos letales al 50%
118
de la población; se deduce el impacto ambiental significativo a los ecosistemas
del río Bogotá con una carga tóxica elevada. Por lo tanto, la estimación del
índice toxicológico de una muestra se obtiene comparando un estimativo a
nivel laboratorio y los efectos producidos en un ecosistema como lo es el río
Bogotá.
La obtención del índice toxicológico ambiental utiliza información proveniente
de tres fuentes: ensayos de toxicidad, mediciones químicas y monitoreos
biológicos de campo.
Dado que estos factores son compatibles, ofrecen mayor información sobre la
presencia, potencia, naturaleza y efectos de los tóxicos que cada una aporta
los siguientes datos:
Los test de toxicidad indican el efecto tóxico que para este caso es
causado por trazas de fenol presentes en el vertimiento de la clínica
veterinaria.
Los análisis químicos identifican qué es lo que podría estar causando
toxicidad y a qué concentración se encuentra el fenol de la muestra.
Pueden indicar la posible existencia de efecto, pero no lo prueban.
Las evaluaciones biológicas de campo en cuerpos receptores resultan
ser la auditoría confirmatoria si se ha producido o no un efecto sobre la
comunidad.
119
66.. TTRRAATTAAMMIIEENNTTOO DDEELL VVEERRTTIIMMIIEENNTTOO DDEE LLAA CCLLÍÍNNIICCAA VVEETTEERRIINNAARRIIAA AA
NNIIVVEELL DDEE LLAABBOORRAATTOORRIIOO
66..11 EEVVAALLUUAACCIIÓÓNN TTÉÉCCNNIICCAA,, EECCOONNÓÓMMIICCAA YY AAMMBBIIEENNTTAALL
El proceso de selección del sistema correspondiente para tratar el vertimiento
de la clínica veterinaria, se realizó mediante evaluación técnica, ambiental y de
costos, de tal manera, que cumpliera con los requerimientos en cuanto a
espacio y disponibilidad económica, brindando el diseño mas completo.
Para tal efecto se efectuó el comparativo entre los diseños apropiados para
remoción de fenoles.
Tabla 26. Evaluación técnico – económica del sistema Osmosis Inversa
EEVVAALLUUAACCIIÓÓNN OOSSMMOOSSIISS IINNVVEERRSSAA
VVEENNTTAAJJAASS
-Potabilización de aguas residuales, con eficiencia del sistema de 98% Realiza el proceso de purificación en una sola etapa y en forma continua -El proceso se realiza sin cambio de fase, con el consiguiente ahorro de energía -Remueve los materiales suspendidos y microorganismos- Es modular y necesita poco espacio, lo que le confiere una versatilidad excepcional en cuanto al tamaño de las plantas: desde 1 m3/día, a 1.000.000 m3/día.
DDEESSVVEENNTTAAJJAASS
-El desgaste de la membrana es inevitable, por lo que deberá ser limpiada continuamente. -El sistema es costoso en remoción de fenoles, ya que maneja caudales bajos - Mantenimiento costoso -Menor capacidad de intercambio y un procedimiento de operación más complicado debido a los pasos de separación y mezcla que tienen que llevarse a cabo
CCOOSSTTOOSS CCoossttoo iinniicciiaall :: $33.000.000*
CCoossttoo ddee mmaanntteenniimmiieennttoo yy ooppeerraacciióónn:: $400.000* mes
Precios sujetos a cambios (30 días)
120
Fuente: FARIÑAS Manuel. OSMOSIS INVERSA: Fundamentos, tecnología y aplicaciones. España. 2001
Tabla 27. Evaluación técnico – económica del sistema de Ozonificación
EEVVAALLUUAACCIIÓÓNN OOZZOONNIIFFIICCAACCIIÓÓNN
VVEENNTTAAJJAASS
-Requiere una concentración y tiempo de contacto menor -Reduce en gran medida el olor, sabor y color del agua -De alta eficiencia si se desea retener fenol en tiempo corto promedio 10 a 15 minutos.
DDEESSVVEENNTTAAJJAASS
-Su mayor costo, tanto en los equipos como en operación -Puede formar otros subproductos perjudiciales, entre los que destacan los bromatos y aldehídos. -No mantiene una concentración residual persistente, lo que obliga a emplear cloro o cloraminas en la desinfección final, si se desea mantener un desinfectante residual
CCOOSSTTOOSS CCoossttoo iinniicciiaall :: $12.000.000* CCoossttoo ddee mmaanntteenniimmiieennttoo yy ooppeerraacciióónn:: $130.000* mes
Fuente: Metcalf & Eddy, Ingeniería de Aguas Residuales: Tratamiento y Reutilización, McGraw-Hill, 1995
Tabla 28. Evaluación técnico – económica del sistema de Adsorción
EEVVAALLUUAACCIIÓÓNN AADDSSOORRCCIIÓÓNN
VVEENNTTAAJJAASS
-No hay pérdida de carbón activado ya que puede recuperarse por métodos de regeneración térmica -La aplicación de carbón granular requiere instalaciones simples, similares a las de otros productos sólidos empleados en el tratamiento del agua -Se caracterizan por neutralizar de una manera sumamente eficiente los olores y los gases de composición química y natural -El carbón activado es un carbón vegetal que gracias a los millones de pequeños poros entre sus átomos, lo convierten en un material altamente adsorbente
DDEESSVVEENNTTAAJJAASS
-En los lechos de carbón activo de los filtros puede tener lugar la proliferación de determinados microorganismos. -La filtración por carbón activo requiere instalaciones con estructuras más complejas y de mayor coste inicial. -En general cuanto más soluble es el contaminante en el agua, presenta más dificultad de ser adsorbido por el
121
carbón
CCOOSSTTOOSS CCoossttoo iinniicciiaall :: $1.300.000 CCoossttoo ddee mmaanntteenniimmiieennttoo yy ooppeerraacciióónn:: $100.000 mes
Fuente: Metcalf & Eddy, Ingeniería de Aguas Residuales: Tratamiento y Reutilización, McGraw-Hill, 1995
El análisis detallado de cada uno de los sistemas propuestos para mitigar los
efectos tóxicos del fenol en el vertimiento de la clínica veterinaria, permitió
establecer que el tratamiento de adsorción por medio del filtro de carbón
activado, satisface los requerimientos ambientales y económicos para su
implementación en las instalaciones de la universidad de La Salle – sede
Floresta.
66..22 TTRRAATTAAMMIIEENNTTOO AA LLAA MMUUEESSTTRRAA AAMMBBIIEENNTTAALL
Dentro de los objetivos del trabajo de grado se encuentra comprobar a nivel
laboratorio la mitigación de los efectos ambientales generados por fenoles en
ecosistemas acuáticos, mediante un pre tratamiento al efluente de la clínica
veterinaria.
Este trabajo se desarrolló en dos etapas: pruebas de adsorción a pequeña
escala para obtener el mejor tipo de carbón activado con el fin de remover las
trazas de fenol presentes en el vertimiento de la clínica veterinaria, y la
segunda etapa: donde se determinaron los parámetros de diseño de una
columna prototipo de adsorción (altura del lecho y columna, la relación altura
de carbón y diámetro de la columna, carga hidráulica, tiempo de contacto,
diámetro de partícula, etc.)
Los materiales, dispositivos, las técnicas y las condiciones experimentales que
se utilizaron en las pruebas se describen a continuación.
66..11..11 MMaatteerriiaalleess yy rreeaaccttiivvooss
122
El agua empleada en este estudio, fue el efluente de la clínica veterinaria de la
Universidad de la Salle – sede Floresta. Se prepararon soluciones a partir de
concentraciones iniciales de fenol según caracterizaciones previas. (2.0, 1.36,
0.25, 0.13 mg/L).
Se probaron tres tipos diferentes de carbón activado comerciales. La tabla 26
presenta las características fisicoquímicas principales de estos adsorbentes:
Tabla 29. Características de los carbones activados evaluados
CCAARRAACCTTEERRÍÍSSTTIICCAA FF--220000 CCAAGGRR LLQQ11000000
Origen Mineral bituminoso
Mineral bituminoso
Mineral lignítico
Activación Física Física Física Densidad aparente (g/mL) 0.48 0.47 0.47
Índice de yodo (mg/g) 850 900 1000 Área superficial (m2/g) 900 1.050 1.100
Fuente: Distribuidora Fuegos del Sur
66..11..22 TTééccnniiccaass eexxppeerriimmeennttaalleess
Las pruebas mencionadas a continuación se realizaron para determinar las
isotermas de adsorción de cada carbón activado evaluado, el procedimiento en
el laboratorio se efectuó con un número de tres repeticiones con el fin de
confrontar resultados.
Para la adsorción del fenol se pesaron 100 mg de cada material y se mezclaron
con 10 mL de soluciones acuosas de fenol a diferentes concentraciones: 2
mg/L (concentración de interés). Las fases estuvieron en contacto durante 24
horas, con agitación constante; finalizado este tiempo se procedió a centrifugar
durante 15 minutos a una velocidad de 2800 rpm.
123
El fenol se determinó mediante espectroscopia UV a 270 nm de longitud de
onda, y el porcentaje de adsorción se determinó por la diferencia inicial y final
dividida la adsorción inicial.
La respectiva lectura de fenol adsorbido se efectúa en el espectrofotómetro, ya
que indica indirectamente que cantidad de la sustancia que nos interesa está
presente en la muestra.
Foto 15. Pruebas de adsorción
Fuente: Los Autores
El sistema de adsorción se constituye de un tanque de alimentación de 5 litros,
una bomba peristáltica y una mini- columna de adsorción construida con un
diámetro interno recomendado 1.1 cm y altura de 50 cm. La columna se
empacó con carbón activado a una altura de lecho de 28 cm y un tiempo de
contacto de lecho vacio de 7.5 min. A un flujo de 13 ml/min
En el proceso de filtración de la muestra ambiental se efectuaron dos
repeticiones para garantizar la demostración a nivel laboratorio.
La columna se alimentó continuamente de manera descendente hasta la
finalización del experimento, para posteriormente ser analizada la muestra
obtenida fisicoquímicamente.
124
Tabla 30. Análisis fisicoquímicos realizados a la muestra ambiental después del tratamiento a nivel laboratorio
Fuente: Los Autores
Para el diseño del filtro y la prueba a nivel in vitro se trabajó con un valor mayor
de la máxima concentración adquirida en los análisis fisicoquímicos 2 mg/L.
La muestra de agua filtrada fue analizada en el laboratorio ASAFRANCO,
dando como resultado un porcentaje de remoción de 61.0 y 48.0 %
respectivamente.
Foto 17. Parámetros fisicoquímicos de la muestra
Fuente: Los Autores
PPaarráámmeettrroo [[ ]] IInniicciiaall ((mmgg//LL))
[[ ]] FFiinnaall ((mmgg//LL)) %% ddee rreemmoocciióónn
Fenol 1.36 0.53 61.0
S.S.T 776 324 58.2
pH 7.07 unid 7.02 unid ------
Fenol 0.25 0.13 48.0
S.S.T 769 276 64.1
pH 6.90 unid 6.87 unid -------
125
Para efectuar los respectivos análisis fisicoquímicos de la muestra después de
ser tratada en el laboratorio se llevan a cabo los procedimientos mencionados
en las caracterizaciones anteriores.
En cuanto a las concentraciones de turbiedad y color, el agua no debe
sobrepasar de 10 a 20 UNT por períodos prolongados, pudiendo aceptarse
picos de 50 a 100 UNT por pocas horas, debido a que causan enlodamiento de
la superficie del filtro, reduciendo la capacidad del filtro y reduciendo
dramáticamente la duración de la carrera de filtración.
Este aspecto se puede controlar anteponiendo al filtro los procesos necesarios
como rejillas, decantador y filtro de arena como pretratamiento al filtro de
carbón activado.
126
77.. DDIISSEEÑÑOO FFIILLTTRROO DDEE CCAARRBBÓÓNN AACCTTIIVVAADDOO
77..11 DDIISSEEÑÑOO FFIILLTTRROO DDEE CCAARRBBÓÓNN AACCTTIIVVAADDOO
El diseño de un filtro de carbón activado como sistema de tratamiento para
remoción de un compuesto, requiere del cálculo de la isoterma del mismo para
un tipo de carbón específico.
En el caso de este trabajo de grado, el objetivo es remover compuestos
fenólicos, por lo tanto, se propone el uso de carbón activado granular
CALGON Filtrasorb 200 (Ver ANEXO F).
La concentración máxima medida en el efluente fue de 1.36 mg/L, sin embargo
el filtro se diseñó para el control del fenol en una concentración de 2 mg/L, lo
anterior con el fin de prever un aumento en las concentraciones de fenol,
teniendo en cuenta que las caracterizaciones iniciales arrojaron datos
diferentes.
El sistema propuesto corresponde a un filtro de carbón activado granular de
funcionamiento semicontinuo de lecho profundo con dirección de flujo
descendente por gravedad; con un sistema de lavado a contracorriente
discontinuo. Este diseño está apoyado por unidades previas de tratamiento que
garantizan las condiciones para la eficiencia esperada del filtro.
En el diagrama de flujo (ver planos ANEXO J) se muestra en primer lugar una rejilla
gruesa con el fin de retener sólidos grandes, seguido de un decantador que
elimina sólidos sedimentables, aceites, grasas y otras materias flotantes y parte
de la carga orgánica vertida a las aguas receptoras.
127
Es necesario incluir en el diseño un filtro de arena que retiene partículas más
pequeñas que no fueron removidas por el decantador ni la rejilla. Lo anterior
para evitar colmatación en el lecho filtrante de filtro de carbón activado
granular.
La medición de la capacidad de adsorción del carbón, es la primera etapa para
determinar las isotermas del fenol en el CAG escogido; para ello se realizó una
prueba a nivel laboratorio, utilizando diferentes masas de carbón con una
concentración de 2 mg/L de solución.
Tabla 31. Prueba de adsorción desarrollada en laboratorio con muestras
patrón de fenol a diferentes concentraciones
CCaarrbbóónn uussaaddoo eenn llaa
pprruueebbaa ((gg//LL))
CCoonncceennttrraacciióónn iinniicciiaall ddee ffeennooll
((mmgg//LL))
CCaannttiiddaadd ddee FFeennooll
aaddssoorrbbiiddaa ((gg//LL))
MMaassaa ddee FFeennooll rreemmoovviiddaa ppoorr ggrraammoo ddee CCaarrbbóónn AAccttiivvaaddoo
((mmgg//gg)) mm cc xx xx//mm 0 0.13 0 0 1 0.25 0.05 0.56 2 1.36 0.29 3.08 6 2 0.44 4.54
Fuente: Los Autores
77..22 IISSOOTTEERRMMAA DDEE FFRREEUUNNDDLLIICCHH eenn FFiillttrroossoorrbb 220000
La isoterma de adsorción es la relación entre la cantidad de sustancia
adsorbida por un adsorbente y la presión.
Teniendo en cuenta la prueba de adsorción desarrollada en laboratorio con
muestras patrón de fenol a diferentes concentraciones, se procede a efectuar la
gráfica semilogarítmica de los resultados en el experimento y la tendencia lineal
de los valores
128
Gráfica 2. Isoterma de adsorción para el fenol
Fuente: Los Autores
Para determinar la concentración de equilibrio del adsorbato en solución
después de la adsorción a una x/m dada (cantidad adsorbida por peso unitario
de adsorbente (carbón)), se buscan valores dentro de la gráfica; para ello se
tomó como referencia para el cual Ce 2 mg/L (concentración
inicial de fenol)
77..33 CCÁÁLLCCUULLOOSS DDEELL DDIISSEEÑÑOO PPRROOPPUUEESSTTOO
129
TTiieemmppoo ddee ooppeerraacciióónn:: 8 horas
Tiempo durante el cual se lleva a cabo la jornada laboral de la clínica
veterinaria
CCaarrggaa HHiiddrrááuulliiccaa::
mm33//mm22--hh
CCaauuddaall ddee TTrraattaammiieennttoo:: 0.72 m3/h
Caudal promedio obtenido de la caracterización realizada al vertimiento de la
clínica veterinaria.
TTiieemmppoo ddee SSeerrvviicciioo ddeell CCaarrbbóónn:: 120 días (Suministrado por el proveedor)
CCoonncceennttrraacciióónn ddee ccaarrbbóónn eenn eell EEfflluueennttee:: 2g/m3
Valor obtenido de la caracterización realizada al vertimiento de la clínica
veterinaria.
CCaarrggaa ddee FFeennooll ppoorr TTiieemmppoo ddee OOppeerraacciióónn::
CCaappaacciiddaadd ddee AAddssoorrcciióónn ddeell CCaarrbbóónn AAccttiivvaaddoo:: 44..5555 gg//LL
130
Masa de carbón removida de acuerdo a la información de la isoterma para el
punto de equilibrio, es decir, para la proyección de Ce=2 mg/L hasta la
isoterma y verificación de x/m, el valor de 4,55 g/L se obtiene de dividir 2 entre
el valor de x/m en el punto de corte, obteniendo 0,44 mg/g
El cálculo de volumen necesario para remover la concentración del fenol en el
efluente se determinó tomando la masa del fenol durante tiempo de servicio del
carbón (1728 g en 120 días) dividido la masa de carbón removido de acuerdo a
la información de la isoterma para el punto de equilibrio (4.54 g/L), obteniendo
un volumen de 257.14L
Tabla 32. Parámetros de diseño del lecho filtrante
PPAARRÁÁMMEETTRROO UUNNIIDDAADDEESS
Tiempo de operación 8 horas
Carga Hidráulica 1.59 m3/m2-h
Caudal de tratamiento 0.72 m3/h
Tiempo de servicio de carbón 120 días
Concentración del fenol en el efluente 2 g/m3
Carga de fenol por tiempo de operación 1.44g/h
Capacidad de Adsorción del carbón activado
4.55 g/L
Fuente: Los Autores
Tabla 33. Dimensiones del lecho filtrante
Diámetro 0.76 m
Alto 1.52 m
Área 0.45 m2
Velocidad de filtración 1.59 m/h
131
Tiempo de contacto 59 min
Fuente: Los Autores
El caudal del tratamiento es constante, por lo cual previo al sistema se propone
una válvula de cortina la cual regula el caudal garantizando las condiciones
iniciales de entrada al filtro. Al inicio del ciclo, gran parte de la fuerza actuante
disponible se disipa en la válvula, que se encuentra casi cerrada. Al irse
incrementando la pérdida de carga en el paso por el filtro, la válvula se va
abriendo progresivamente.
El retrolavado es la operación de mantenimiento más importante para el
correcto desempeño de una cama de carbón activado granular (CAG). Lo
anterior si se tiene en cuenta razones importantes que no siempre son
detectables a simple vista.
Las necesidades de retrolavado se determinan en campo durante la operación
del sistema y dependen del aumento de la turbiedad en el efluente, o cuando
se alcanza la máxima pérdida de carga admisible. Dicha pérdida de carga
genera un aumento en el nivel del agua por encima del lecho, el máximo nivel
permisible se define de acuerdo al borde libre del filtro.
La estratificación consiste en que al terminar de retrolavarse mantiene, las
partículas de carbón más grandes o densas queden en la parte inferior del
lecho, y las más pequeñas queden en la parte superior. Lo anterior se hace
importante, teniendo en cuenta que, es conveniente mantener el nivel relativo
de las partículas de carbón dentro del lecho, ya que ésta se va saturando de
manera ordenada. Con esto, la zona de transferencia de masa se mantiene y
avanza poco a poco. Si no se estratifican las partículas de carbón, se alcanza
más pronto el punto de ruptura (punto en el que se debe cambiar el carbón).
132
Para lograr la estratificación, hay que disminuir poco a poco el flujo de
retrolavado.
77..44 CCOOSSTTOOSS DDEE TTRRAATTAAMMIIEENNTTOO PPRROOPPUUEESSTTOO
A continuación se muestra en detalle la descripción y el valor unitario de cada
una de las unidades propuestas, el costo está sujeto a modificaciones treinta
(30) días después de la fecha (Abril 25 de 2007)
Tabla 34. Costos del diseño propuesto
CCAANNTT DDEESSCCRRIIPPCCIIÓÓNN VVAALLOORR
UUNNIITTAARRIIOO
VVAALLOORR
TTOOTTAALL
2 Válvulas de bola PVC 3” 90.000 180.000
6 Válvulas de cortina 27.794 166.764
2 Válvula multiport 135.000 270.000
1 Flotador de mercurio 80.000 80.000
1 Bomba 3/4 hp* 380.000 380.000
1 Filtro 14” fibra de vidrio 430.000 430.000
1 Filtro 24” fibra de vidrio 710.000 710.000
2 Sacos de arena sílice 20-40 15.000 30.000
4 Sacos carbón activado 140.000 560.000
26 Adaptadores macho 1½ “ 2.900 75.400
18 Codos 90º pvc 1½ “ 4500 81.000
12 metros de tubo pvc 1½ “ 7.000 84.000
1 Soldadura 1/8 18.000 18.000
1 Limpiador 1/8 7.000 7.000
133
1 Tablero de control y mando eléctrico 600.000 600.000
Mano de obra 400.000 400.000
TTOOTTAALL 44..007722..116644
*Bomba ¾ hp marca ITT Industries Fuente: Los Autores
CCOONNCCLLUUSSIIOONNEESS
De acuerdo a los resultados obtenidos durante la realización de las pruebas
toxicológicas, las caracterizaciones efectuadas y el sistema propuesto para la
mitigación de los efectos tóxicos del fenol en el efluente, se pudo concluir lo
siguiente:
La realización de las pruebas de sensibilidad fueron el mecanismo
mediante el cual se logró establecer la carta de control e identificar de
esta manera que efectivamente los bioensayos con la especie Daphnia
Pulex, era las indicadas para desarrollar los test de toxicidad con la
muestra ambiental
A través de las observaciones realizadas en los test de fenol analítico, se
logro establecer que los efectos tóxicos, se presentaban cuando los
invertebrados eran expuestos a concentraciones entre rangos de 10 a
25 mg/L (C6H5O), los cuales fueron notablemente visibles al presentarse
retraimiento en crecimiento, inhibición de movilidad en el proceso de
ciclo de vida de los organismos.
Se determinó la concentración letal media , del Fenol sobre
Daphnia Pulex ( 11.617 mg/l), obteniendo como resultado la base
134
para determinar el rango de toxicidad, indicando los límites de tolerancia
(límite inferior: 7.306 mg/L, límite superior: 17.825 mg/L
Se realizó el análisis de la muestra ambiental obteniéndose la ,
para la muestra del vertimiento de la clínica veterinaria (1.546 mg/L),
demostrando que su efecto tóxico es generado en gran parte por el
fenol, ya que el índice toxicológico hallado (3.048) presenta una carga
tóxica moderada, pero que causa gran impacto a ecosistemas acuáticos
teniendo en cuenta que en este rango ocasiona efectos mortales al 50%
de organismos existentes en una batería de ensayo.
En todos los análisis de varianza para cada uno de los test de toxicidad,
se rechaza la hipótesis nula, puesto que las diferentes concentraciones
producen un diferente efecto en todos los organismos
Se comprobó la reducción de la carga contaminante de fenoles
presentes en el vertimiento de la clínica veterinaria con una eficiencia de
remoción de 61.0% y una concentración final de 0.53 mg/L, si se tiene
en cuenta que el valor obtenido se encuentra por debajo de la norma 1.0
mg/L.
135
RREECCOOMMEENNDDAACCIIOONNEESS
Se recomienda realizar pruebas de toxicidad con otras especies, ya que
pueden ayudar a confrontar los resultados obtenidos, a partir del fenol,
debido a que no se encontró bibliografía donde se hace referencia a la
utilización de este toxico.
La implementación de bioensayos puede consolidarse como mecanismo
de monitoreo ambiental eficiente, debido a que brinda datos de
asimilación de los organismos al momento de ser expuestos con
sustancias toxicas; por lo que pueden así, llegar a reemplazar algunas
pruebas fisicoquímicas que resultan ser a veces mas complejas, razón
por la cual se recomienda fijar mediante ensayos de toxicidad limites
permisibles sobre vertimientos.
Es de gran importancia seguir realizando test de toxicidad con
organismos como Daphnia Pulex, ya que, como se comprobó en la
investigación, se emplean metodologías sencillas y de bajo costo,
136
obteniéndose grandes beneficios, como la detección de contaminación
en el agua y el análisis de los posibles efectos de los contaminantes que
estén presentes en el medio de estudio.
BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFÍÍAA
APHA, 1998, Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater,
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AANNEEXXOO AA
RREEGGIISSTTRROO PPAARRÁÁMMEETTRROOSS DDEE CCOONNTTRROOLL AAGGUUAA RREECCOONNSSTTIITTUUIIDDAA
FFEECCHHAA DDEE PPRREEPPAARRAACCIIÓÓNN DDUURREEZZAA ppHH OODD
IInniicciiaall OODD
FFiinnaall TTeemmppeerraattuurraa
26-09-07 44.88 7.44 5.26 5.50 19°C 03-10-07 40.08 7.48 5.42 5.59 18°C 03-10-07 40.08 7.44 5.55 5.62 18°C 08-10-07 44.88 7.53 5.50 5.74 19°C 12-10-07 44.88 7.53 5.90 6.10 19°C 18-10-07 44.88 7.39 5.31 5.91 18°C 22-10-07 44.88 7.36 5.01 5.23 17°C 24-10-07 40.08 7.39 5.51 5.72 17°C 24-10-07 40.08 7.37 5.46 5.86 18°C 30-10-07 40.08 7.28 5.03 5.13 19°C 06-11-07 40.08 7.32 4.98 5.10 18°C 08-11-07 40.08 7.28 5.02 5.15 19°C 15-11-07 44.88 7.39 5.12 5.25 18°C 20-11-07 40.08 7.30 5.08 5.17 19°C 20-11-07 40.08 7.45 5.10 5.36 19°C 27-11-07 44.88 7.38 5.05 5.12 18°C
140
10-12-07 40.08 7.30 5.22 5.41 19°C 11-12-07 44.88 7.46 5.38 5.74 20°C 14-12-07 44.88 7.44 5.50 6.02 19°C 20-12-07 40.08 7.42 5.47 5.61 18°C 28-12-07 40.08 7.48 5.55 5.62 19°C 03-01-08 44.88 7.32 5.60 5.74 19°C
AANNEEXXOO BB
PPRREEPPAARRAACCIIÓÓNN DDEE MMEEDDIIOO BBRRIISSTTOOLL
NNoo CCOOMMPPUUEESSTTOO SSTTOOCCKK
mmll ddee ssttoocckk ppaarraa 11
lliittrroo ddee aagguuaa
ddeessttiillaaddaa
1 NaNO3 25.0 g/L 10
2 CaCl2.2H2O 2.5 g/L 10
3 MgSO4.7H2O 7.5 g/L 10
4 K2HPO4 7.5g/L 10
5 NaCl 2.5 g/L 10
6 KH2PO4 17.5 g/L 10
KOH 15.5 g/500ml 7
EDTA 25.0 g/500ml 1
8 FeSO4.7H2O 2.49 g/500ml 1
141
H2SO4 0.05 ml/500ml
9 H3BO3 5.71 g/ ml 1
SOLUCIÓN DE ELEMENTOS TRAZA
10 ZnSO4.7H2O 4.41g/500ml
11 MnCl2.4H2O 0.72 g/500ml
12 MoO3 0.355 g/500ml
13 CuSO4.5H2O 0.785 g/500ml
14 Co(NO3)2.6H2O 0.245 g/500ml
15 CoCl2.6H2O 0.174 g/500ml
1 ml de stock
combinado
AANNEEXXOO CC
CCOONNTTEEOO DDEE AALLGGAASS EENN CCÁÁMMAARRAA NEUBAUER
A continuación se muestra un ejemplo del conteo de algas y la determinación
de alimento suministrado por día al cultivo Daphnia:
95
81
65
80
74
110
79
95
41 46
11 22
33
142
Después de efectuar la respectiva lectura en las celdas de la cámara de
neubauer, se procede a realizar los cálculos que definen el volumen de
alimento por día.
54
57
48
74
66
78
72
94
86
90
81
44 55
143
Se determinó la cantidad de células que existen en un 1 ml, partiendo que la
cámara tiene una capacidad de 1 x 10-4 ml, de la siguiente manera:
Reemplazando en fórmula:
Este valor se multiplicó posteriormente por el factor de dilución, dado así el
valor real de células que existe en 1 ml.
Se realizaron dos diluciones de la siguiente manera: una dilución 1/10 y otra
dilución 1/0 que da un factor de 100
Se calculó el volumen por día de alimento que necesita cada pecera que
contiene 20 Daphnia Pulex con la siguiente fórmula:
Donde:
144
V = Volumen concentrado de algas
A = Número de Daphnia Pulex por recipiente
Dosis recomendada células por D. Pulex
C = Concentración (número de células/ml) de la suspensión de algas
descritas y halladas anteriormente
Reemplazando en ecuación:
AANNEEXXOO DD
RRAANNGGOOSS PPRREELLIIMMIINNAARREESS TTEESSTT DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD
CCoonncceennttrraacciióónn mmgg//LL 1100 mmgg//LL 11 mmgg//LL 00..11 mmgg//LL 00..0011 mmgg//LL 00..000011
mmgg//LL
100
10
1.0
1000
0.56 0.32 0.18
560 320 180
1000
145
0.10 100 0.056 0.032 0.018 0.010
56 32 18 10
560 320 180 100
1000
0.0056 0.0032 0.0018 0.0010
5.6 3.2 1.8 1.0
56 32 18 10
560 320 180 100
1000
0.00056 0.00032 0.00018 0.00010
5.6 3.2 1.8 1.0
56 32 18 10
560 320 180 100
1000
0.000056 0.000032 0.000018 0.000010
5.6 3.2 1.8 1.0
56 32 18 10
560 320 180 100
AANNEEXXOO EE
RREEGGIISSTTRROO DDEE DDAATTOOSS TTEESSTT DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD
UUNNIIVVEERRSSIIDDAADD DDEE LLAA SSAALLLLEE BBooggoottáá -- CCoolloommbbiiaa
LLBB000011
FFAACCUULLTTAADD DDEE IINNGGEENNIIEERRÍÍAA AAMMBBIIEENNTTAALL YY SSAANNIITTAARRIIAA LLAABBOORRAATTOORRIIOO ÁÁRREEAA DDEE BBIIOOEENNSSAAYYOOSS
RREEGGIISSTTRROO DDEE DDAATTOOSS DDEELL TTEESSTT DDEE TTOOXXIICCIIDDAADD AAGGUUDDAA FFiicchhaa ddeell tteesstt ddeeffiinniittiivvoo ccoonn::____________________________________________________ MMuueessttrraa::____________________________________________________________________________________
DDaattooss ffiissiiccooqquuíímmiiccooss ddee llaa mmuueessttrraa
CCoonndduuccttiivviiddaadd::__________________________ DDuurreezzaa::______________________________________ ppHH::______________________________________________
TTrraattaammiieennttoo ddee llaa mmuueessttrraa SSeeddiimmeennttaacciióónn::____________________________ FFiillttrraacciióónn::______________________________________ AAjjuussttee ddee ppHH::________________________________
146
IInniicciioo ddee llaa pprruueebbaa::____//____//____,, aa llaass ____________ hhoorraass FFiinn ddee pprruueebbaa:: ____//____//____,, aa llaass______________hhoorraass AAgguuaa ddee ddiilluucciióónn::
ppHH::________,, DDuurreezzaa::________,, FFeecchhaa ddee pprreeppaarraacciióónn::______//______
RREESSUULLTTAADDOOSS
CCoonncceennttrraacciióónn nnoommiinnaall
NNoo ddee oorrggaanniissmmooss
mmuueerrttooss
MMeeddiiddaass ffiinnaalleess
NNoo oobbsseerrvvaaddoo ddee mmuueerrtteess//NNoo ttoottaall ddee oorrggaanniissmmooss
%% MMoorrttaalliiddaadd oobbtteenniiddoo
11 22 33 44 OODD ppHH
AANNEEXXOO FF
EESSPPEECCIIFFIICCAACCIIOONNEESS DDEELL CCAARRBBÓÓNN AACCTTIIVVAADDOO
Nombre: CALGON Filtrasorb 200
Carbón granulado de alta calidad, diseñado para remover los compuestos de
sabor, olor y los compuestos orgánicos del agua a tratar. Estos carbones
activados están hechos de grados seleccionados de carbón bituminoso para
producir un alto grado de activación.
Son durables debido a que son capaces de resistir la abrasión asociada a los
frecuentes retrolavados, la socavación de aire y transporte hidráulico.
147
ESPECIFICACIONES F – 200
Granulometría --------------------------------12 40
Numero de Yodo (mg/g) --------------------850 mínimo
Humedad, % peso ----------------------------2 % máximo
Numero de abrasión --------------------------75 mínimo
Tamaño efectivo -------------------------------0.55 – 0.75 mm
Coeficiente de uniformidad ----------------1.9 máximo
Cenizas, % peso -------------------------------8 máximo
Densidad aparente (g/cc) --------------------0.48 mínimo
Tamaño de malla, US sieve series % peso
Mayor que No 12 --------------------------------5 Máximo
Menor que No 40 -------------------------------4 máximo
Fuente: Distribuidora Fuegos del Sur
AANNEEXXOO GG
RREESSUULLTTAADDOOSS DDEE LLAASS PPRRUUEEBBAASS DDEEFFIINNIITTIIVVAASS CCOONN DDIICCRROOMMAATTOO DDEE PPOOTTAASSIIOO
Octubre 03/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 5 4 5 95 0.3 4 4 3 2 65 0.2 3 0 3 2 40
148
0.1 0 0 2 2 20 5.3 7.35 0.05 0 2 0 1 15
Blanco 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 73,7083333 5 14,7416667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 12,25 18 0,68055556
TToottaall 85,9583333 23
21,6612245 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Octubre 08/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 4 5 5 95 0.3 5 4 4 3 80 5,5 7,31 0.2 3 1 2 3 45 0.1 2 0 0 1 15
0.05 0 0 0 1 5 Blanco 0 0 0 0 0
ANÁLISIS DE VARIANZA
149
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 81 5 16,2 DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 9 18 0,5
TToottaall 90 23
32,4 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Octubre 16/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 5 5 5 100 0.3 4 4 4 4 80 5,62 7,51 0.2 1 2 2 1 30 0.1 0 1 3 1 25
0.05 0 0 0 1 5 Blanco 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
150
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 83,50 5 16,7 DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 6,5 18 0,36111111
TToottaall 90,000 23
46,2461538 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Octubre 16/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 5 5 5 100 0.3 5 5 3 4 85 5,48 7,36 0.2 1 0 1 2 20 0.1 0 0 1 0 5
0.05 0 0 1 0 5 Blanco 0 0 0 0 0
151
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 99,7083333 5 19,9416667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 6,25 18 0,35
TToottaall 105,958333 23
57,432 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Octubre 22/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 4 5 5 5 95 0.3 5 4 5 5 95 0.2 3 3 2 1 45 0.1 1 1 1 2 25
0.05 0 0 1 2 15 Blanco 0 0 0 0 0
152
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 83,2083333 5 16,6416667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 7,75 18 0,43055556
TToottaall 90,9583333 23
38,6516129 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Octubre 24/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 5 5 5 100 5,53 7,2 0.3 4 5 5 5 95 0.2 0 1 1 3 25 0.1 1 0 1 0 10
0.05 0 0 0 0 0 Blanco 0 0 0 0 0
153
ANÁLISIS DE VARIANZA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 109,333333 5 21,8666667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 6,5 18 0,36111111
TToottaall 115,833333 23
60,5538462 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Octubre 30/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 5 5 5 100 0.3 5 5 5 5 100 0.2 4 3 3 1 55 4,02 7,34 0.1 2 0 1 1 20
0.05 0 0 1 0 5 Blanco 0 0 0 0 0
154
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 103,833333 5 20,7666667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 7,5 18 0,41666667
TToottaall 111,333333 23
49,84 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Noviembre 07/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 5 5 5 100 0.3 4 5 4 3 80 3,39 7,36 0.2 3 4 4 4 75 0.1 0 0 0 0 0
0.05 0 0 0 0 0 Blanco 0 0 0 0 0
155
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 111,875 5 22,375 DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 2,75 18 0,15277778
TToottaall 114,625 23
146,454545 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Noviembre 27/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 5 5 5 100 0.3 4 4 4 4 80 0.2 2 4 4 4 70 5,09 7,37 0.1 0 0 1 0 5
0.05 0 0 0 0 0 Blanco 0 0 0 0 0
156
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 104,875 5 20,975 DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 3,75 18 0,20833333
TToottaall 108,625 23
100,68 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Noviembre 27/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
0.5 5 5 5 5 100 0.3 4 4 4 4 80 5,38 7,16 0.2 2 4 4 3 65 0.1 0 0 1 1 10
0.05 0 0 0 0 0 Blanco 0 0 0 0 0
157
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee
ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 95,8333333 5 19,1666667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 5,5 18 0,30555556
TToottaall 101,333333 23
62,7272727 2,77
Ho: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
AANNEEXXOO HH
RREESSUULLTTAADDOOSS DDEE LLAASS PPRRUUEEBBAASS DDEEFFIINNIITTIIVVAASS CCOONN FFEENNOOLL AANNAALLÍÍTTIICCOO
Diciembre 11/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 4 3 3 4 70 15 2 3 3 3 55 10 3 3 2 1 45
158
5 2 2 2 1 35 1 0 0 0 0 0 3,75 7,05
Blanco 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 44,45833333 5 8,891666667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 4,5 18 0,25
TToottaall 48,95833333 23
35,5666667 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 11/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 4 3 3 4 70 15 2 3 3 4 60 3,83 7,44 10 1 2 3 4 50 5 3 1 0 1 25 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
159
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 54,95833333 5 10,99166667DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 8 18 0,444444444
TToottaall 62,95833333 23
24,73125 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 11/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 3 4 3 4 70 3,98 7,31 15 3 2 2 3 50 10 2 2 2 2 40 5 0 1 2 1 20 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
160
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 59,33333333 5 11,86666667DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 2 18 0,111111111
TToottaall 61,33333333 23
106,8 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 11/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 4 3 4 4 75 15 3 4 3 4 70 4,12 7,31 10 3 2 4 3 60 5 2 3 0 2 35 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
161
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 48,58333333 5 9,716666667DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 3,75 18 0,208333333
TToottaall 52,33333333 23
46,64 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 12/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 3 2 3 3 55 3,78 7,83 15 2 2 1 2 35 10 2 1 2 1 30 5 1 0 1 0 10 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
162
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 63,33333333 5 12,66666667DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 2,5 18 0,138888889
TToottaall 65,83333333 23
91,2 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 12/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 3 3 4 4 70 15 3 2 2 2 45 3,75 7,38 10 2 1 2 2 35 5 2 2 1 1 30 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
163
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 50,83333333 5 10,16666667DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 2,5 18 0,138888889
TToottaall 53,33333333 23
73,2 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 18/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mg/L R1 R2 R3 R4 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 4 3 3 4 70 3,69 7,68 15 2 2 1 2 35 10 1 2 2 2 35 5 1 1 0 1 15 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
164
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 65,125 5 13,025 DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 2,5 18 0,138888889
TToottaall 67,625 23
93,78 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 18/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mg/L R1 R2 R3 R4 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 3 4 4 4 75 3,89 7,71 15 3 2 1 2 40 10 2 1 2 2 35 5 1 1 1 0 15 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
165
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 67,45833333 5 13,49166667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 3,5 18 0,194444444
TToottaall 70,95833333 23
69,3857143 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 18/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 3,62 7,65 20 4 4 4 3 75 15 2 3 3 2 50 10 1 2 1 1 25 5 1 1 1 1 20 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
166
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 66 5 13,2 DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 2,5 18 0,138888889
TToottaall 68,5 23
95,04 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Diciembre 19/2007
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
25 5 5 5 5 100 20 3 3 4 3 65 15 2 1 3 2 40 10 1 1 2 2 30 3,82 7,26 5 1 0 0 1 10 1 0 0 0 0 0
Blanco 0 0 0 0 0
167
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss
FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 67,20833333 5 13,44166667DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 3,75 18 0,208333333
TToottaall 70,95833333 23
64,52 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
AANNEEXXOO II
RREESSUULLTTAADDOOSS DDEE LLAASS PPRRUUEEBBAASS DDEEFFIINNIITTIIVVAASS DDEELL VVEERRTTIIMMIIEENNTTOO DDEE LLAA CCLLÍÍNNIICCAA VVEETTEERRIINNAARRIIAA
Enero 02/2008
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 1,7 4 3 4 3 70 3,75 5,43
168
1,5 2 1 2 2 35 1,3 1 0 0 1 10 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 85,20833333 5 17,04166667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 2,75 18 0,152777778
TToottaall 87,95833333 23
111,545455 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 02/2008
Concentración No. individuos muertos MMoorrttaalliiddaadd
mg/L R1 R2 R3 R4 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 3,76 5,62 1,7 3 3 4 4 70 1,5 1 2 1 2 30 1,3 1 1 0 1 15 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
169
EEnnttrree ggrruuppooss 83,20833333 5 16,64166667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 2,75 18 0,152777778
TToottaall 85,95833333 23
108,927273 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 02/2008
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 1,7 4 3 4 4 75 1,5 1 2 1 2 30 4,02 5,97 1,3 2 1 0 0 15 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
170
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 86,83333333 5 17,36666667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 4,5 18 0,25
TToottaall 91,33333333 23
69,4666667 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 02/2008
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 1,7 3 3 4 3 65 3,78 5,32 1,5 2 2 1 2 35 1,3 1 0 2 1 20 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
171
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 77,83333333 5 15,56666667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 3,5 18 0,194444444
TToottaall 81,33333333 23
80,0571429 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 08/2008
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 1,7 3 3 4 4 70 1,5 2 1 2 2 35 3,63 5,49 1,3 1 0 1 0 10 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
172
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 85,20833333 5 17,04166667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 2,75 18 0,152777778
TToottaall 87,95833333 23
111,545455 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 08/08
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mg/L R1 R2 R3 R4 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 1,7 3 4 4 4 75 3,71 5,62 1,5 2 2 2 2 40 1,3 1 1 2 0 20 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
173
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 84,20833333 5 16,84166667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 2,75 18 0,152777778
TToottaall 86,95833333 23
110,236364 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 08/2008
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 3,68 5,41 1,7 4 4 3 4 75 1,5 1 2 2 1 30 1,3 2 1 0 1 20 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
174
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 84,875 5 16,975 DDeennttrroo ddee
GGrruuppooss 3,75 18 0,208333333
TToottaall 88,625 23
81,48 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 08/2008
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 1,7 4 4 4 4 80 3,81 5,42 1,5 2 2 1 2 35 1,3 1 0 2 0 15 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
175
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 90,33333333 5 18,06666667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 3,5 18 0,194444444
TToottaall 93,83333333 23
92,9142857 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 09/2008
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 1,7 3 3 4 4 70 1,5 2 1 2 2 35 3,78 5,61 1,3 1 0 2 0 15 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
176
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 82,83333333 5 16,56666667DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 4,5 18 0,25
TToottaall 87,33333333 23
66,2666667 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
Enero 09/02008
CCoonncceennttrraacciióónn NNoo.. iinnddiivviidduuooss mmuueerrttooss MMoorrttaalliiddaadd
mmgg//LL RR11 RR22 RR33 RR44 % OODD ppHH DDuurreezzaa
2 5 5 5 5 100 1,7 4 3 4 4 75 3,61 5,95 1,5 2 2 1 2 35 1,3 1 0 0 2 15 1 0 0 0 0 0
Control 0 0 0 0 0
AANNÁÁLLIISSIISS DDEE VVAARRIIAANNZZAA
177
OOrriiggeenn ddee llaass
vvaarriiaacciioonneess
SSuummaa ddee ccuuaaddrraaddooss
GGrraaddooss ddee lliibbeerrttaadd
PPrroommeeddiioo ddee ccuuaaddrraaddooss FF CCaallccuullaaddoo FF TTeeóórriiccoo
EEnnttrree ggrruuppooss 86,375 5 17,275 DDeennttrroo ddee GGrruuppooss 4,25 18 0,236111111
TToottaall 90,625 23
73,1647059 2,77
H0: Las diferentes concentraciones producen el mismo efecto en todos los organismos
H1: Las diferentes concentraciones producen un diferente efecto en todos los organismos
Fc > Ft: se rechaza la hipótesis nula
AANNEEXXOO JJ
PPLLAANNOOSS DDEE PPLLAANNTTAA YY CCOORRTTEE DDEELL TTRRAATTAAMMIIEENNTTOO PPRROOPPUUEESSTTOO