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Este Artículo evalúa el escenario de una   prueba estática de toxicidad a partir de un montaje experimental de germinación y elongación del Hipocótilo y de radícula de la lechuga sativa a partir de un bioensayo que toma como base el subproducto de combustión Hollín del Material Particulado disolución en agua dura al 5%; la Metodología Utilizada es método  estadístico multivariado.  Sobrero y Ronco (2008) y Bagur-González . (2011) “Bioensayo” se utilizan 30 semillas de Lechuga sativa por prueba; se elaboran 7 muestras de agua en disolución con MP Hollín, de ellas 6 positivas al 100%. 30%, 10%, 3%, 1%, y una negativa al 100% con agua dura; se realizan pruebas con 4 ml de cada muestra que inician un proceso de germinación en 120 horas; colocadas en una bolsa plástica semi sellada con papel servilleta como medio húmedo. como resultado la germinación en los ensayos al 100% y 10% arrojan un mayor número de semillas  nacidas sin embargo el efecto tóxico se manifiesta en otras etapas ya sea en el desarrollo del hipocótilo 16% o de la radícula 12%; al final F experimental nunca superó la F teórica; para lo cual se consulta a  Moscoso-Vanegas et al., 2019, para comprender que “no se conoce con certeza cuál es el componente del PM10 específico que afecte las especies vegetales estudiadas” para lo que se excluye el hollín, en conclusión el PM10 es  tóxico como consecuencia a su inhalación directa; para el caso de la vegetación; causando daños severos en la fotosíntesis, hay modificaciones en su crecimiento y reproducción, teniendo en cuenta el bioensayo con lechuga sativa  este  tóxico  afecta nocivamente la germinación sin embargo en otras etapas de crecimiento de la planta no refleja afectaciones críticas

Palabras Claves: PM10, Bioensayo, Lechuga savita, Toxicidad, contaminación atmosférica.

Palabras Claves: PM10, Bioensayo, Lechuga savita, Toxicidad, contaminación atmosférica.

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Summary
This Article evaluates the scenario of a static toxicity test from an experimental assembly of germination and elongation of the Hypocotyl and raditic of the sativa lettuce from a bioassay based on the soot combustion by-product of the Particulate Material dissolution in hard water at 5%; the Methodology Used is a multivariate statistical method. Sombrero and Ronco (2008) and Bagur-González. (2011) "Bioassay" 30 sativa lettuce seeds are used per test; 7 water samples are produced in dissolution with MP Soot, of which 6 positives to 100%. 30%, 10%, 3%, 1%, and a 100% negative with hard water; tests are performed with 4 ml of each sample that initiate a germination process in 120 hours; placed in a semi-sealed plastic bag with napkin paper as a wet medium. as a result germination in 100% and 10% trials yield a higher number of seeds born however the toxic effect manifests itself at other stages either in the development of hypocotyl 16% or 12% radii; in the end experimental F never exceeded the theoretical F; for which Moscoso-Vanegas et al., 2019, is consulted to understand that "it is not known for certain what is the component of the specific PM10 that affects the plant species studied" for which soot is excluded, in conclusion PM10 is toxic as a result of its direct inhalation; for vegetation; causing severe damage to photosynthesis, there are modifications in its growth and reproduction, taking into account the bioassay with sativa lettuce this toxic harmfully affects germination however at other stages of plant growth does not reflect critical affectations

Keywords: PM10, Bioassay, Lettuce savite,  Toxicity,air pollution.

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Definición del Problema
En la población  de la Loma de Calenturas, corregimiento del municipio de El Paso, departamento del Cesar se tienen reportes de que el 63.2 % y el 79.2% de las 106 muestras de monitoreo de partículas totales suspendías (TSP) tomadas en la estaciones ubicadas en la comunidad de Plan Bonito y Jagua de Ibirico durante el 2010, presentan excedencia de la norma diaria la cual establece 300 μg/m3 como limite permisible; debido a la explotación de carbón a cielo abierto, lo que ocasiona altos niveles de toxicidad en el aire que producen graves problemas respiratorios  y de la piel en habitantes de la región

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Material Particulado (PM10)

Ruta del tóxico
Fuente de Emisiones
Mina de carbón a cielo Abierto,  Ubicado en el Municipio de la Loma Cesar
Mecanismo por donde se transporta:
Mediante la dispersión, velocidad y dirección de los vientos y temperatura
Punto de Contacto: Respiración de la micropartículas que se transporta en el viento
Vía de exposición en los Humanos

absorción paso de una sustancia del medio ambiente al organismo

Distribución se distribuye en el organismo sobre todo el flujo sanguíneo

Toxicocinética
Vía respiratoria y intravascular
Órgano Diana
Cáncer de pulmón

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ECONOMÍA

La minería es el sector mas importante  para el impulso del desarrollo económico de la región con la explotación de gas y carbón. La explotación minera de La Loma esta calculada en unos 460 millones de toneladas, que en su mayoría son a cielo abierto y además se siguen adelantando operaciones de exploración para confirmar si en el territorio existe gas metano, gas natural y petróleo.

El desarrollo comercial del municipio de el Paso se presenta a través de la construcción de la carretera Troncal de Oriente y las expectativas de explotación carbonera, incrementándose esta actividad en los Corregimientos de La Loma de Calenturas y Cuatro Vientos donde se formaron nuevas tiendas, almacenes, estaderos y Hoteles, también existen restaurantes en torno al eje vial de la Troncal de Oriente en el corregimiento de Cuatro Vientos como respuesta a la demanda por servicios varios.

USOS DEL SUELO:

Los estudios de usos de suelo indican,  tipo de suelo  silvopastoril,  que permite desarrollar actividades asociadas a la ganadería y arboles.

CULTURA
Feria Ganadera en el Corregimiento de la Loma, en la cual se desarrollan eventos equinos, muestras artesanales, concurso de especies menores y maquinaria agrícola. y su región festeja el festival vallenato cada Año por su tradición musical.

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[1] Información obtenida de la página de la alcaldía municipal del paso cesar : http://www.elpaso-cesar.gov.co/municipio/nuestro-municipio
[2] Energías de Bogotá, PROYECTO UPME 01-2014. CAPITULO 3. CARACTERIZACIÓN DEL ÁREA DE INFLUENCIA DEL PROYECTO
[3] Plan de Desarrollo Municipal 2012-2015 “La palabra se cumple, las obras se ven”, Luis Alberto Murgas Pupo. El Paso, Cesar. Mayo de 2012. Página 98 (C7-24).

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La extracción de carbón en el centro del Cesar, Colombia: apuntes para la comprensión del conflicto ambiental, de autoría de Estefanía Montoya-Domínguez en el año 2018.
La Corporación Grupos Semillas Colombia documenta la problemática  por medio de un Artículo denominado: Explotación de carbón en el Cesar, escrito por Héctor Herrera,  en Noviembre 24 de 2010.
El periódico el Tiempo realiza publicación denominada: La Loma (Cesar) no tenía montañas; minería le regaló una de desechos, en 01 de noviembre 2012.

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¿Evaluar el grado de Toxicidad de los habitantes por inhalación del pM10  en el municipio de la Loma Cesar?

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Este proyecto de investigación, busca evaluar  el nivel de toxicidad de partículas (PM10) y material particulado igual o inferior a 2,5 micrones(PM2,5), determinando sus efectos  generadas a la salud de los habitantes del corregimiento la lomas Cesar, e implementar métodos que ayuden a contrarrestar los niveles tóxicos  de este contaminante en dicha comunidad.
los metales pesados son tóxicos ambientales muy peligrosos. Sus características más comunes son: persistencia, bioacumulación, biotransformación y elevada toxicidad, todo lo cual hace que se encuentren en los ecosistemas por largos periodos, ya que su degradación natural es difícil.

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Evaluar la Toxicidad del contamínate PM10 en la salud de la personas del Municipio de la loma Cesar

Objetivos específicos

Determinar la calidad atmosférica  del municipio de la loma Cesar, si cumple con los niveles permisibles.

Evaluar el riesgos de toxicidad del contaminante PM10 en la tasa de Mortalidad de la población.

Identificar las alternativas viables para disminuir los niveles de toxicidad del contaminante MP en el corregimiento las Lomas.

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El corregimiento la Loma, municipio de el Paso (departamento de Cesar), es una población que está al noroeste de Colombia y tiene una altitud media de 36 m s. n. m. La minería a cielo abierto, en este caso por la empresa minera Drummond es lo que domina la escena en el pueblo, ya que al entrar a cualquier punto de su localidad lo que se ve es una “loma” de estéril que es descargada por gigantescas volquetas. Hernández, S. (2012). Esto es un problema que día a día se va agudizando y que pone en riesgo cada vez más la salud de los habitantes.
Se evaluará en nivel de toxicidad utilizando los siguientes materiales: cajas Petri de 100 mm de diámetro, matraces aforados de 50 mL, pipetas volumétricas de 1, 2, 5 y 10 mL, regla u otro elemento de medición, pinzas, toallas de papel, bolsas plásticas, papel de filtro Whatman No. 3 (o equivalente), 90 mm de diámetro,  cámara oscura de temperatura controlada (22 ± 2 °C),  agua dura reconstituida (APHA, 1992) y semillas de lechuga Lactuca Sativa.

Partiendo de esto se realiza un bioensayo con semillas de lechuga Lactuca Sativa que toma como base el subproducto de combustión Hollín del Material Particulado disolución en agua dura al 5%; la Metodología Utilizada es método estadístico multivariado propuesto por Sobrero y Ronco (2008) y Bagur-González et al. (2011). Se utilizan 20 semillas de Lechuga “Lactuca Sativa” de la variedad mantecosa, poniéndolas en cajas Petri de 100 mm debidamente separadas, se elaboran 7 muestras de agua en disolución con MP Hollín, de ellas 6 positivas al 100%. 30%, 10%, 3%, 1%, y una negativa al 100% con agua dura; se realizan pruebas con 4 ml de cada muestra que inician un proceso de germinación en 120 horas; colocadas en una bolsa plástica semi sellada con papel servilleta como medio húmedo para evaluar los resultados.

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En base a la investigación se puede intervenir la problemática por medio de la aplicación de actividades enfocadas a la restauración del entorno específicamente en los impactos ambientales, dando un mayor manejo en los procesos industriales e intervención ambiental de la problemática.

Establecemos el plan de mejora de la siguiente manera:

Descontaminación del aire, basados en el control de las fuentes de emisión de PM10 y reducción de las mismas, con aplicación de acuerdo al contaminante y las características del mismo.

Se establecen redes de monitoreo que peritan tener una mayor información de los niveles de contaminación, validando con ello el cumplimiento del plan.

Verificación y seguimiento de contaminación de fuentes hídricas por el PM10

Verificación y seguimiento del suelo  por el PM10

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Se obtiene una muestra de agua producto del agua lluvia cercana a un sector industrial que maneja chimeneas y carbón como combustible en la elaboración de ladrillo; con dicha muestra  se realiza el montaje del bioensayo obteniendo los resultados  en las tablas de datos adjuntas y de los diferentes porcentajes calculados; se deduce que se la fitotoxicidad en la inhibición de las semillas germinadas fue hasta del 16%, y con un porcentaje del 3% en la germinación; esto se  determina de acuerdo al color café que es característico de la lechuga sativa. Se incide en  que los tóxicos que se encuentran en las muestras, tuvieron un efecto en la germinación de las semillas desde un comienzo, ya que los porcentajes de inhibición fueron, germinación 6%, elongación hipocótilo hasta un 12.82% y elongación de radícula de hasta un 26.5%. Teniendo en cuenta los cálculos que se realizaron, se expone que la muestra no supera el 50% de inhibiciones de crecimiento en la radícula e hipocótilo.

Se identifica que la vitalidad de la radícula en las pruebas D10% D3% y D1% es muy baja; su contextura es frágil y quebradiza y aunque los niveles en la ficha experimental no superaron las cifras de la ficha teórica, las plántulas germinadas acumulan tóxicos según (RODRÍGUEZ ROMERO et al., 2014, #).

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Contiene; Análisis estadítico

https://drive.google.com/file/d/11xjgKEQB_E0ibWU5esFC87zK9wZZRTXG/view?usp=sharing

Fuente Autores

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Teniendo en cuenta la resolución 2254 del 1 de Noviembre de 2017 los niveles máximos para PM10 se encuentra en 50 pg/m3  en exposición anual; y de 100 pg/m3 en exposición de 24 horas;  a esto se suma que la elevada asimilación del contaminante  que según el bioensayo pueden capturar las plantas es letal y acumulable dentro de la cadena alimenticia por lo que es necesario que en  el municipio de la Loma Cesar se realicen procesos de biorremediación en las zonas agrícolas y a su vez se soliciten mejoras tecnológicas en el sector industrial a fin de disminuir la presencial del contaminante PM en el aire.

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* El PM como tóxico es nocivo como consecuencia a su inhalación directa; para el caso de la vegetación; teniendo en cuenta el bioensayo con lechuga sativa  este  tóxico  afecta nocivamente la germinación sin embargo en otras etapas de crecimiento de la planta no refleja afectaciones críticas.

En el presente bioensayo se aprovecha la germinación de semillas de  lechuga sativa para identificar la fitotoxicidad que adquieren por el contacto en fuentes hídricas contaminadas por material particulado;  en el procedimiento se colocaron 20 semillas de Lactuca sativa, en bolsas plásticas  sobre papel servilleta; se agrega agua en disolución con el contaminante material particulado tomado en la zona de estudio; las disoluciones se elaboraron a una concentración de D100%, D30%, D10%, D3% y D1%; de las diferentes disoluciones se extraen 4 cm de la muestra y se riegan tres pruebas para cada concentración.

La incubación se realizó en un termo de icopor a una temperatura ambiente promedio de 16°C en un lugar oscuro pero sin ventilación; se presume que esta condición afecta el promedio de germinación en la prueba.

Una  vez pasados 5 días de incubación se revisa el tamaño del hipocótilo y la radícula de la lechuga sativa germinada; se halla un promedio bajo de germinación.

Como resultado del bioensayo se obtuvo un porcentaje de 6.29% para el crecimiento de la radícula de la lechuga batavia sativa; mientras que en la inhibición el resultado Matc fué del 5.03%

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Instituto de Hidrologia, Meteorologia y Estudios Ambientales IDEAM (2014) Guia para e monitoreo de vertimientos, aguas superficiales y subterraneas recuperdo de http://www.corponor.gov.co/control_calidad/2014/Guia_monitoreo_IDEAM.pdf

RODIER, J. Análisis de Aguas: aguas naturales, aguas residuales, agua de mar. Omega, Barcelona, 1981.

SAWYER, C.; McCARTY, P. Chemistry for Environmental Engineering. McGraw Hill, New York, 1996

GARAY, J.; PANIZZO, L.; LESMES, L.; RAMIREZ, G.; SANCHEZ, J. Manual de

Técnicas Analíticas de Parámetros Físico-Químicos y Contaminantes Marinos. 3ª ed. Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas. Cartagena, 1993.

MinAmbiente. 2017. Resolución 2254 del 1 de Noviembre de 2017. República de Coombia. Tomado de: https://www.minambiente.gov.co/images/normativa/app/resoluciones/96-res%202254%20de%202017.pdf

Ensayo de toxicidad aguda con semillas de lechuga Lactuca sativa L. (2021, Abril 12). inecc.gob.mx. Retrieved Abril 12, 2021, from http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones2/libros/573/cap4.pdf

RODRÍGUEZ ROMERO, A. J., ROBLES SALAZAR, C. A., & RUÍZ PICOS, R. A. (2014, Agosto 12). Índices de germinación y elongación radical de Lactuca sativa en el biomonitoreo de la calidad del agua del río Chalma. Revista internacional de contaminación ambiental, vol.30(no.3), 10. scielo.org. ISSN 0188-4999

& RUÍZ PICOS, R. A. (2014, Agosto 12). Índices de germinación y elongación radical de Lactuca sativa en el biomonitoreo de la calidad del agua del río Chalma. Revista internacional de contaminación ambiental, vol.30(no.3), 10. scielo.org. ISSN 0188-4999

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Todo esto se podría llevar a cabo mediante las siguientes recomendaciones:

Manejo y control de emisiones:

Con esta medida se busca prevenir, controlar y mitigar las emisiones del material particulado a la atmosfera. Para esto se podrían tomar las siguientes medidas en la fuente de emisión:

·         Cubrir en la medida de lo posible el material mientras es transportado

·         Instalar barreras vivas

·         Realizar humectación de las pilas de carbón de forma periódica

·         Realizar monitoreos constantes para verificar los valores límites de emisiones según lo indica la normativa

Control en Suelos

Debido a la características de la actividad y la fuente de emisión se recomendaría también cubrir con una capa vegetal los suelos en las áreas expuestas y la arborización de zonas aledañas.

Así mismo también es indispensable el monitoreo periódico del suelo en el área de impacto directo de la actividad contaminante

Control en fuentes hídricas:

Para el control de fuentes hídricas se recomienda monitoreo de las redes hídricas para establecer el real impacto del contaminante.

Control de impactos en la salud humana

Teniendo en cuenta que el material particulado tiene impactos negativos en la salud humana y que este contaminante debido a sus características suele afectar el aparato respiratorio se debería realizar un estudio de salud asociada a estos impactos, en la población cercana a la fuente de contaminación, esto con el fin de poder determinar de forma mas acertada el real impacto que está teniendo la explotación del carbón en la población de la Loma.