Efecto de la presencia de hidrofitas (Typha latifolia) sobre los potenciales redox (reducción-oxidación) en columnas empacadas a escala de laboratorio



Document title: Efecto de la presencia de hidrofitas (Typha latifolia) sobre los potenciales redox (reducción-oxidación) en columnas empacadas a escala de laboratorio
Journal: Tecnología, ciencia, educación
Database: PERIÓDICA
System number: 000333991
ISSN: 0186-6036
Authors: 1
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Institutions: 1Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Química, México, Distrito Federal. México
Year:
Season: Ene-Jun
Volumen: 24
Number: 1
Pages: 5-11
Country: México
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Experimental, aplicado
Spanish abstract Se estudió el efecto de la presencia de hidrofitas en sistemas que simulan humedales artificiales usando Typha latifolia, sobre el potencial de oxidación-reducción, redox y los tipos de microorganismos que proliferan en la zona radicular y en el empaque. Se estudiaron cuatro columnas empacadas, a nivel de laboratorio, de 20 litros (10 L de volumen de trabajo) empacadas con escoria volcánica (lava) con cuatro tipos de granulometría (4-8 mm, 0.5-4 mm, 4-8 mm y 12-16 mm), dos de ellas dosificadas con agua residual sintética (R1, R2) y dos con agua de la llave (R3, R4) con un flujo vertical descendente.El agua residual sintética contenía sacarosa, (NH4)2SO4 y Na3PO4.12H2O para tener una relación C:N:P de 15:1:0.1 y una concentración, medida como demanda química de oxígeno total, de 800 mg DQOT/L. Los reactores R1 y R3 tenían una sola planta (Thypa latifolia) y los reactores R2 y R4 eran los controles sin planta. La parte superior de los reactores estaba cubierta dejando solamente orificios para el crecimiento de las plantas para minimizar la difusión del oxígeno atmosférico. Los cuatro reactores se mantuvieron en un cuarto a temperatura controlada de 28±2°C con iluminación artificial constante (20.6 Wm-2) proveniente de 15 lámparas fluorescentes, de las 07:00 a las 19:00 horas (12h luz/12 h oscuridad). Se estudiaron dos tiempos de residencia hidráulica, 12 y 24 horas. Los resultados obtenidos indican que la presencia de las hidrofitas promueve la conversión de los sustratos adicionados con el agua residual sintética, medida como DQOT y que los potenciales redox son menos negativos (entre 300 y 400 mV a 10 cm de profundidad versus el electrodo A, a 2 cm que estuvo entre 160 y 230 mV). Para los reactores R1 y R2, con agua residual sintética, particularmente R1 (con Typha), la proliferación de bacterias gracias a la acción fotosintética de la hidrofita reduce los potenciales redox a valores de –370 a –400 mV. Finalmente, la proliferac
English abstract At laboratory level, the effect of the presence of hydrophytes, Typha latifolia, in lab scale packed columns simulating artificial wetlands systems has been studied. Previous experiments have shown that redox (reduction-oxidation) potentials may render a good indirect insight of the presence of dissolved oxygen produced by photosynthesis and released in the root zone. Four 20-Liter reactors (10-L working volume) packed with volcanic lava were fed with synthetic wastewater (R1, R2) and tap water (R3, R4). Synthetic wastewater contained sucrose, (NH4)2SO4, and Na3PO4.12H2O to give a C:N:P ratio of 15:1:0.1, and 800 mg CODT (total chemical oxygen demand)/L. Two reactors, R1, R3, had a single macrophyte (Thypa latifolia), and R2 and R4 had no plant. The reactors were fully covered to avoid or minimize the diffusion of atmospheric oxygen, leaving only a hole for the plant to emerge. Reactors were maintained in a 28±2°C controlled temperature room with artificial constant light irradiation (20.6 Wm-2) from 15 fluorescent lamps that were on from 07:00 to 19:00 hours (12h light/12 h dark). Two hydraulic residence times were studied, 12 and 24 hours. Results indicate that the macrophyte presence enhances the conversion of substrates added to the synthetic wastewater, measured as CODT, and that the redox potentials were less negative in the plants root zone (between 300 and 400 mV at 10 cm depth versus the electrode A, at 2 cm, that was between 160 and 230 mV). For the reactors R1 and R2, with synthetic wastewater, particularly R1 (with Typha), bacterial proliferation thanks to the plant photosynthetic action, rendered redox potential values of –370 to –400 mV. Finally, the presence of the hydrophyte enhances the presence of microbial communities in the rizosphere
Disciplines: Biología
Keyword: Fisiología vegetal,
Bioquímica,
Reactores biológicos,
Humedales artificiales,
Potencial redox,
Columnas empacadas,
Typha latifolia,
Typhaceae
Keyword: Biology,
Plant physiology,
Biochemistry,
Biological reactors,
Artificial wetlands,
Redox potential,
Packed columns,
Typha latifolia,
Typhaceae
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