Evaluación de microorganismos fijadores de nitrógeno a partir de biomasa vegetal contaminada con Hg en un proceso de compostaje
El compost es un proceso de estabilización del material orgánico realizado por diversos microorganismos como bacterias, hongos y levaduras que mejora las propiedades integrales del suelo. El mercurio (Hg) es un metal pesado de fácil bioacomulación ampliamente conocido por su toxicidad en diferentes...
- Autores:
-
Dávila Polo, Lilia
Guerra Mesquida, Daniel Enrique
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de Córdoba
- Repositorio:
- Repositorio Institucional Unicórdoba
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/8019
- Acceso en línea:
- https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8019
https://repositorio.unicordoba.edu.co
- Palabra clave:
- Compost
Mercurio
Microorganismos
Seguimiento
Población
Compost
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Microorganisms
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Population
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- openAccess
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- Copyright Universidad de Córdoba, 2024
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Ossa Henao, Diana Marcela Marrugo Negrete, José Luis |
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Mercado Vergara, Antonio José Díaz Pongutá, Basilio |
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Compost Mercury Microorganisms Monitoring Population |
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El compost es un proceso de estabilización del material orgánico realizado por diversos microorganismos como bacterias, hongos y levaduras que mejora las propiedades integrales del suelo. El mercurio (Hg) es un metal pesado de fácil bioacomulación ampliamente conocido por su toxicidad en diferentes matrices como el suelo; además, se destaca por el impacto en la diversidad y composición de las poblaciones de microorganismos. Este estudio pretende evaluar los microorganismos aislados a partir de biomasa vegetal contaminada con Hg por medio de un proceso de compostaje, con el fin de conocer el efecto de este metal. Para realizar esto se elaboraron dos tratamientos con dos réplicas denominadas T1R1-T1R2 y T2R1-T2R2 y un control, dichos compostajes tenían de material inicial residuos de comidas, estiércol vacuno, cascarilla de arroz, biomasa contaminada con Hg y suelo para los tratamientos y con biomasa libre de Hg para el control. Se realizaron 4 muestreos para el seguimiento de microorganismo en el proceso de compostajes, estos fueron aislados en 4 medios: burk, cetrimide, Sabouraud y agar nutritivo. El mercurio fue evaluado por dos métodos, mercurio atmosférico por un analizador de Hg Lumex y el mercurio total determinado por el método EPA7473. Se realizó la prueba de Nessler para la determinación cualitativa de amonio en 11 cultivos previamente seleccionados de los muestreos, además a estos, se les hizo prueba de tinción de Gram. Por medio del seguimiento de microorganismos se pudieron observar que los compostajes presentaron bacterias tipos Pseudomonas, Azospirillum y Azotobacter, así como, de amplia diversidad de levaduras y algunos hongos posiblemente del género Aspergillum. Se evidenció un decrecimiento poblacional en la mayoría de los medios en el muestreo 4 para tratamiento 1 y control, esto puede estar relacionado con la inhibición por parte del mercurio. Conforme a la concentración de mercurio se observó que los compostajes lograron estabilizar el Hg. No se encontró Hg atmosférico en ninguna medición. Nessler dio positiva en todos los medios a excepción B10-6CONTROLM4, la prueba de Gram arrojó negativo para todas exceptuando B10-6T1R2M4. En conclusión, se obtuvieron compostajes de buenas características organolépticas sin diferencias significativas y se evidenció un cambio poblacional a lo largo del tiempo que pudo estar ligado a la concentración de Hg. |
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2024 |
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Ossa Henao, Diana Marcelaf2095fe2-222a-4c1f-bf3c-9806ae3a4c23600Marrugo Negrete, José Luis7f9f9951-ee9b-4ed6-9485-7606c9a65f08Dávila Polo, Liliaf8671efb-c870-42dc-b8ad-8c8e751e94f4-1Guerra Mesquida, Daniel Enriqueeb387f85-9f5a-4440-9628-49e37992768b-1Mercado Vergara, Antonio José5dcb5399-f10a-4570-b168-56e73da6903eDíaz Pongutá, Basilio8d7fc5e7-d9cc-4ff2-b544-6466f25c42ca6002024-01-18T13:59:21Z2024-01-18T13:59:21Z2024-12-22https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/8019Universidad de CórdobaRepositorio Universidad de Córdobahttps://repositorio.unicordoba.edu.coEl compost es un proceso de estabilización del material orgánico realizado por diversos microorganismos como bacterias, hongos y levaduras que mejora las propiedades integrales del suelo. El mercurio (Hg) es un metal pesado de fácil bioacomulación ampliamente conocido por su toxicidad en diferentes matrices como el suelo; además, se destaca por el impacto en la diversidad y composición de las poblaciones de microorganismos. Este estudio pretende evaluar los microorganismos aislados a partir de biomasa vegetal contaminada con Hg por medio de un proceso de compostaje, con el fin de conocer el efecto de este metal. Para realizar esto se elaboraron dos tratamientos con dos réplicas denominadas T1R1-T1R2 y T2R1-T2R2 y un control, dichos compostajes tenían de material inicial residuos de comidas, estiércol vacuno, cascarilla de arroz, biomasa contaminada con Hg y suelo para los tratamientos y con biomasa libre de Hg para el control. Se realizaron 4 muestreos para el seguimiento de microorganismo en el proceso de compostajes, estos fueron aislados en 4 medios: burk, cetrimide, Sabouraud y agar nutritivo. El mercurio fue evaluado por dos métodos, mercurio atmosférico por un analizador de Hg Lumex y el mercurio total determinado por el método EPA7473. Se realizó la prueba de Nessler para la determinación cualitativa de amonio en 11 cultivos previamente seleccionados de los muestreos, además a estos, se les hizo prueba de tinción de Gram. Por medio del seguimiento de microorganismos se pudieron observar que los compostajes presentaron bacterias tipos Pseudomonas, Azospirillum y Azotobacter, así como, de amplia diversidad de levaduras y algunos hongos posiblemente del género Aspergillum. Se evidenció un decrecimiento poblacional en la mayoría de los medios en el muestreo 4 para tratamiento 1 y control, esto puede estar relacionado con la inhibición por parte del mercurio. Conforme a la concentración de mercurio se observó que los compostajes lograron estabilizar el Hg. No se encontró Hg atmosférico en ninguna medición. Nessler dio positiva en todos los medios a excepción B10-6CONTROLM4, la prueba de Gram arrojó negativo para todas exceptuando B10-6T1R2M4. En conclusión, se obtuvieron compostajes de buenas características organolépticas sin diferencias significativas y se evidenció un cambio poblacional a lo largo del tiempo que pudo estar ligado a la concentración de Hg.Compost is a process of stabilization of organic material carried out by various microorganisms such as bacteria, fungi and yeasts that improves the integral properties of the soil. Mercury (Hg) is a heavy metal that easily bioaccumulates, widely known for its toxicity in different matrices such as soil; Furthermore, it stands out for its impact on the diversity and composition of microorganism populations. This study aims to evaluate the microorganisms isolated from plant biomass contaminated with Hg through a composting process, to know the effect of this metal. To carry out this, two treatments were prepared with two replicates called T1R1-T1R2 and T2R1-T2R2 and a control, these composts had as initial material food waste, cattle manure, rice husk, biomass contaminated with Hg and soil for the treatments and with biomass free of Hg for control. 4 samples were carried out to monitor the microorganism in the composting process, these were isolated in 4 media: burk, cetrimide, Sabouraud, and nutrient agar. Mercury was evaluated by two methods, atmospheric mercury by a Lumex Hg analyzer and total mercury determined by the EPA7473 method. The Nessler test was performed for the qualitative determination of ammonium in 11 cultures previously selected from the samples, in addition to these, a Gram stain test was performed. Through the monitoring of microorganisms, it was observed that the composts presented Pseudomonas, Azospirillum and Azotobacter-type bacteria, as well as a wide diversity of yeasts and some fungi, possibly of the Aspergillum genus. A population decrease was evident in most of the media in sampling 4 for treatment 1 and control, this may be related to inhibition by mercury. According to the mercury concentration, it was observed that the composts managed to stabilize Hg. No atmospheric Hg was found in any measurement. Nessler was positive in all media except B10-6CONTROLM4, the Gram test was negative for all except B10-6T1R2M4. In conclusion, composts with good organoleptic characteristics were obtained without significant differences and a population change over time was evident that could be linked to the concentration of Hg.1. INTRODUCCIÓN ............................................. 12. OBJETIVOS ...................................................... 22.1. Objetivo general ........................................ 22.2. Objetivos específicos ................................. 23. MARCO TEÓRICO ......................................... 23.1. COMPOST ................................................... 23.2. PROPIEDADES Y BENEFICIOS DEL COMPOST ..... 33.3. FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE COMPOSTAJE ..... 33.3.1. Aireación .................................................. 33.3.2. Humedad ................................................ 33.3.3. Relación Carbono/Nitrógeno .............. 43.3.4. Sutrato .................................................. 43.4. FASES DEL COMPOST ............................ 53.4.1. Fase Mesófila ...................................... 43.4.2. Fase Termófila .................................... 43.4.3. Fase Mesófila II o de Enfriamento .............. 53.4.4. Fase de Maduración o Estabilización ........ 53.5. TIPOS DE COMPOST ............................... 53.5.1. Compostaje en composteras o contenedores ..... 53.5.2. Compost en hileras ..................................... 63.5.3. Compost en pilas estáticas aireadas ...... 63.6. SISTEMA DE VOLTEO ................................. 63.6.1. Frecuencia de volteo .......................... 63.7. CONDICIONANTES PARA DISEÑAR LA COMPOSTERA ..... 63.7.1. Ubicación ........................................... 63.7.2. Drenaje de lixiviados ...................... 63.7.3. Aireación ....................................... 73.8. MICROORGANISMOS .................... 73.8.1. Bacterias .................................... 73.8.2. Actinomicetos .......................... 73.8.3. Hongos filamentosos ........... 83.9. PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS ............ 83.9.1. pH ............................................. 83.9.2. Temperatura ........................ 83.9.3. Humedad ............................... 83.9.4. Conductividad eléctrica ...... 93.9.5. Potencial de óxido-reducción .......... 93.9.6. Materia Orgánica .............................. 93.9.7. Dióxido de Carbono ....................... 93.9.8. Tamaño de la partícula ................... 103.9.9. Nitrógeno ...................................... 103.9.10. Luminosidad ................................. 103.10. COMPOST EN LA AGRICULTURA ...... 103.11. FIJACIÓN DE NITRÓGENO ............... 113.12. BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO ..... 113.13. BACTERIAS DE VIDA LIBRE ................... 113.13.1. Azospirillum ..................................... 113.13.2. Azotobacter ...................................... 123.14. MERCURIO .......................................... 134. METODOLOGÍA ....................................... 144.1. ADECUACIÓN DE LAS COMPOSTERAS ..... 144.2. OBTENCIÓN DEL MATERIAL ...................... 144.2.1. Podas de pasto de cuelo contaminado con mercurio ..... 154.2.2. Suelo ....................................................... 154.2.3. Residuos de comidas .............................. 164.2.4. Podas de pastos frescas ..................... 164.2.5. Estiércol vacuno ................................ 164.2.6. Cascarilla de arroz ............................. 174.3. MONTAJE DEL COMPOSTAJE ............ 174.3.1. TRATAMIENTOS ............................. 174.4. VOLTEO ............................................ 194.5. CONTROL DE HUMEDAD ............... 204.6. TOMA DE MUESTRAS .................... 204.6.1. Parámetros fisicoquímicos ........ 214.6.2. Medición de mercurio .............. 214.7. SEGUIMIENTO DE MICROORGANISMOS ..... 214.8. TOMA DE TEMPERATURAc............. 224.9. MONITOREO Y MEDICIÓN DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS ..... 224.10. PREPARACIÓN DEL INOCULO ............ 224.11. INOCULACIÓN ..................................... 224.12. MÉTODO DEL CUARTEO ................... 234.13. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD FIJADORA DE NITRPOGENO ..... 234.14. PRUEBA DE GRAM ................................ 244.15. REDUCCIÓN DE BIOMASA ................... 244.16. BALANCE DE MASAS DE Hg ................. 254.17. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ........................ 255. RESULTADOS Y ANÁLISIS .......................... 255.1. PROCESO DE COMPOSTAJE ................... 255.1.1. Tratamiento 1 (T1R1-T1R2) ................... 255.1.2. Tratamiento 2 (T2R1-T2R2) ................... 265.1.3. Tratamiento Control .............................. 275.2. COMPORTAMIENTO DE PARÁMETROS FISICOQUÍMICOS EN EL PROCESO DE COMPOSTAJE ..... 285.2.1. Comportamiento general ...................... 295.2.2. Tratamiento 1(R1 - R2) ............................. 315.2.3. Tratamiento (R1 - R2) ............................ 335.2.4. Control ..................................................... 355.3. PÉRDIDA DE BIOMASA EN EL COMPOSTAJE ..... 375.4. ANÁLISIS ESTADÍSTICO ............................ 375.4.1. Análisis de los parámetros fisicoquímicos ...... 375.5. MONITOREO Y BALANCE DE MASAS DE MERCURIO TOTAL ..... 385.6. MONITOREO DE MICROORGANISMOS ............ 385.6.1. Muestreo 1 .................................................... 395.6.2. Muestreo 2 .................................................. 425.6.3. Muestreo 3 ............................................... 465.6.4. Muestreo 4 ............................................... 525.7. COMPORTAMIENTO GENERAL DE MICROORGANISMOS ..... 595.7.1. Diversidad de microorganismos ........... 595.7.2. Abundancia de microorganismos ........... 635.8. COMPORTAMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS FRENTE AL Hg ..... 655.9. PRUEBA DE NESSLER ...................................... 665.10. PRUEBA DE GRAM ..................................... 676. CONCLUSIONES .............................................. 677. REFERENCIAS .................................................. 688. ANEXOS .......................................................... 77PregradoQuímico(a)Trabajos de Investigación y/o Extensiónapplication/pdfspaUniversidad de CórdobaFacultad de Ciencias BásicasMontería, Córdoba, ColombiaQuímicaCopyright Universidad de Córdoba, 2024https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://repositorio.unicordoba.edu.coEvaluación de microorganismos fijadores de nitrógeno a partir de biomasa vegetal contaminada con Hg en un proceso de compostajeTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTextAasfar Abderrahim, Bargaz Adnane, Yaakoubi Kaoutar, Hilali Abderraouf, Bennis Iman, Zeroual Youssef, Meftah Kadmiri Issam, (2021) Mechanism of non-symbiotic fixation of atmospheric nitrogen by Azotobacter sp. 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