Determination of heavy metals in water (Pb) and how they affect fish and plants! (OC)👨‍🎓👨‍🏫

in Amazing Naturelast month
When I studied my degree I took an elective called River Pollution, in them we see how man alters the ecology of various water reservoirs with different pollutants! In this experiment we use lead oxide (PbO) with different concentrations 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50%to observe how the excess lead affects physiologically and morphologically in fish and plants! With this project we make society aware of how the ecology of rivers affects the excess of pollutants!🤔🤔😮

Quando estudei minha graduação fiz uma matéria eletiva chamada Poluição de Rio, nelas vemos como o homem altera a ecologia de vários reservatórios de água com diferentes poluentes! Neste experimento usamos oxido de plomo (PbO) com diferentes concentrações 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% para observar como o excesso de chumbo afeta fisiológica e morfologicamente em peixes e plantas! Com este projeto conscientizamos a sociedade de como a ecologia dos rios afeta o excesso de poluentes!👨‍🏫👨‍🎓

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INTRODUCTION🕵️‍♀️🕵️‍♂️💥

The water-soluble salts of heavy metals such as lead, cadmium and mercury are very toxic and accumulate by the organisms that absorb them, which in turn are a source of contamination of the food chains when ingested by any of their links. When ingested by man in water and food contaminated by mercury, lead or cadmium compounds, they cause blindness, amnesia, rickets, myasthenia or even death. Lead is a rare metal, it is calculated in 0.00002 \% of the earth's crust, it has a normal melting point of 327.4 ºC, a normal boiling point of 1770 ºC and a density of 11.35 g / mL. It forms compounds with the oxidation states of +2 and +4, the most common being those of the oxidation state +2. Lead is amphoteric so it forms plumb and lead salts, as well as plumbitos and plumbatos. It is found in minerals such as galena (lead sulfide, PbS) that is used as a source for obtaining lead, anglosite (lead sulfate II, PbSO4) and cerussite (lead carbonate, PbCO3). Much of the lead is obtained by recycling scrap metal such as battery plates and industrial slag such as solder, bearing metal, cable coatings, etc. Lead contamination of water does not originate directly from lead but from its water-soluble salts that are generated by paint factories, accumulators, by glazed pottery, in photothermography, in pyrotechnics, in the coloring of glasses or chemical industries producing tetraethyl lead (it is used as an antiknock in gasoline) and by some mining activities, etc.⭕❌🛑📛⛔
Os sais hidrossolúveis de metais pesados ​​como chumbo, cádmio e mercúrio são muito tóxicos e se acumulam pelos organismos que os absorvem, que por sua vez são fonte de contaminação das cadeias alimentares quando ingeridos por qualquer um de seus elos. Quando ingeridos pelo homem em água e alimentos contaminados por compostos de mercúrio, chumbo ou cádmio, causam cegueira, amnésia, raquitismo, miastenia ou até a morte. O chumbo é um metal raro, é calculado em 0,00002 \% da crosta terrestre, tem um ponto de fusão normal de 327,4 ºC, um ponto de ebulição normal de 1770 ºC e uma densidade de 11,35 g / mL. Forma compostos com estados de oxidação +2 e +4, sendo os mais comuns os do estado de oxidação +2. O chumbo é anfotérico, por isso forma sais de chumbo e chumbo, bem como plumbitos e plumbatos. É encontrada em minerais como galena (sulfeto de chumbo, PbS) que é usada como fonte para obtenção de chumbo, anglosita (sulfato de chumbo II, PbSO4) e cerussita (carbonato de chumbo, PbCO3). Muito do chumbo é obtido pela reciclagem de sucata, como placas de bateria e escória industrial, como solda, metal de mancal, revestimentos de cabos, etc. A contaminação da água com chumbo não se origina diretamente do chumbo, mas de seus sais solúveis em água que são gerados por fábricas de tintas, acumuladores, por cerâmicas esmaltadas, em fototermografia, em pirotecnia, na coloração de vidros ou em indústrias químicas que produzem chumbo tetraetila (é usado como um antidetonante na gasolina) e por algumas atividades de mineração, etc.(Alejandra, 2020) https://agua.org.mx/biblioteca/contaminacion-del-agua-por-metales/

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METHODOLOGY🅰🅱💯

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Compound preparation🧤😮

If we say C = m / v we say that the concentration of a compound is the mass of a dissolved solute and v is the total volume of the solution, to summarize we dilute the lead oxide in various concentrations, 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% apart from a bottle we call a control bottle to compare how is the development of living organisms in a normal non-polluting pattern!
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Se dissermos C = m / v dizemos que a concentração de um composto é a massa de um soluto dissolvido ev é o volume total da solução, para resumir diluímos o óxido de chumbo em várias concentrações, 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% além de uma garrafa que chamamos de garrafa de controle para comparar como é o desenvolvimento dos organismos vivos em um padrão normal não poluente!
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Each bottle was labeled with the concentration number and bottle number per unit, so I had a total of 12 bottles! for example the fracos 1 = 5% (PbO), 2 = 10% (PbO)! the experimental period lasted 7 days, divided into 5 teams of two people! Every day we had to enter the laboratory to record what morphological changes we observed in plants and fish!🥽🥼
Cada garrafa foi etiquetada com o número da concentração e o número da garrafa por unidade, então eu tinha um total de 12 garrafas! por exemplo os fracos 1 = 5% (PbO), 2 = 10% (PbO)! o período experimental durou 7 dias, dividido em 5 equipes de duas pessoas! Todos os dias tínhamos que entrar no laboratório para registrar quais mudanças morfológicas observávamos em plantas e peixes!🧫⚗🔬

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The species to study were Poecilia reticulata, it is the famous Guppy, a very resistant South American fish and commonly used in aquariums due to its great adaptability, the plant was the species (Lemna minor) a very resistant floating aquatic plant that can be seen much in polluted environments have a high tolerance to metals!🤔🤔
As espécies a serem estudadas foram Poecilia reticulata, é o famoso Guppy, um peixe sul-americano muito resistente e muito utilizado em aquários devido a sua grande adaptabilidade, a planta foi a espécie (Lemna minor) uma planta aquática flutuante muito resistente que pode ser vista muito em ambientes poluídos tem uma alta tolerância aos metais!🐟🐟🌺🌾🌿

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We must recover the ecosystem where the species lives, so we adapted a lamp so that they could perform photosynthesis and try to control the environment as much as possible! the plants were placed in small plastic containers in the same way separated and labeled!🌿🌾
Devemos recuperar o ecossistema onde vive a espécie, por isso adaptamos uma lâmpada para que eles realizassem a fotossíntese e tentassem controlar o meio ambiente o máximo possível! as plantas foram colocadas em pequenos recipientes de plástico da mesma forma separadas e etiquetadas!🔬🧫🧪⚗

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Day 1-3🧤👨‍🏫

Os primeiros 3 dias não foram muito significativos para as concentrações mais baixas (5% 30%) para as concentrações mais altas (40, 45, 50%), algumas mudanças na cor de ambos os organismos puderam ser observadas! as folhas da lemna eram mais opacas, e os peixes com uma cor menos proeminente! observamos que em concentrações como 5% a 15% não houve mudanças em ambas as espécies! provavelmente devido ao seu nível de tolerância a compostos poluentes, lembre-se que ambas as espécies podem crescer em ambientes com contaminação residual e industrial!🕵️‍♂️👨‍🎓

Se dissermos C = m / v dizemos que a concentração de um composto é a massa de um soluto dissolvido ev é o volume total da solução, para resumir diluímos o óxido de chumbo em várias concentrações, 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% além de uma garrafa que chamamos de garrafa de controle para comparar como é o desenvolvimento dos organismos vivos em um padrão normal não poluente!🕵️‍♀️👩‍🎓🕵️‍♂️👨‍⚕️👨‍🎓😮

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Day 4-5🧤👨‍🏫

In the following days more negative changes were observed on the species subject to experiment, in the lowest concentrations 0% 5% 10% there were still no changes! But when we observe the concentrations of 30-50%, the fish swim disoriented, and a red dot is observed in the gills, the leaves of the lemna are almost yellow as if the chlorophyll stopped doing its job! the greatest impact was in concentrations 40-50%
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Nos dias seguintes foram observadas mais alterações negativas nas espécies experimentadas, nas concentrações mais baixas 0% 5% 10% ainda não houve alterações! Mas quando observamos as concentrações de 30-50%, os peixes nadam desorientados e um ponto vermelho é observado nas guelras, as folhas da lemna ficam quase amarelas como se a clorofila tivesse parado de fazer seu trabalho! o maior impacto foi em concentrações de 40-50%
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According to Ponce, Mera and Chavez "Excessive concentrations of lead represent a risk to the aquatic ecosystem (flora and fauna of the environment) because this element is one of the most toxic and causes physiological repercussions in humans and animals, as they can affect almost all of its organs and systems."👩‍🦰👨👩👩‍🏫
Segundo Ponce, Mera e Chavez “Concentrações excessivas de chumbo representam um risco para o ecossistema aquático (flora e fauna do meio ambiente) porque este elemento é um dos mais tóxicos e causadores repercussões fisiológicas em humanos e animais, pois podem afetar quase todos os seus órgãos e sistemas." 🕵️‍♀️🕵️‍♂️👨‍⚕️👨‍🏫http://www.saber.ula.ve/bitstream/handle/123456789/44840/capitulo9.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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Day 7-10🧤🔍🧫🔬👨‍🏫

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7-10 days were enough for the plants and the fish to die in concentrations like 45-50%, the following observations were observed: red spots and bleeding on the fish gills, disoriented swimming, spots on the scales! This clearly tells us that Pb in large concentrations has a deadly effect on river life! in concentrations of 5-10% the fish did not die, they only had some spots! Almost all of the plants had yellow coloration, or white clearly shows us that plants are more susceptible to pollutants!😮😮
7-10 dias foram suficientes para as plantas e os peixes morrerem em concentrações de 45-50%, as seguintes observações foram observadas: manchas vermelhas e sangramento nas guelras dos peixes, natação desorientada, manchas nas escamas! Isso nos diz claramente que o Pb em grandes concentrações tem um efeito mortal na vida do rio! em concentrações de 5-10% os peixes não morreram, eles só tinham algumas manchas! Quase todas as plantas tinham coloração amarela, ou seja, o branco nos mostra claramente que as plantas são mais suscetíveis aos poluentes!😶😶😨

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CONCLUSION🔍🧫🔬👨‍🏫

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Very low levels of pollutant may not have an apparent effect on the fish, as it would not show external signs of disease, but it could decrease the fecundity of the fish, leading to a long-term decline and one-off extinction of fish populations. Contamination can affect reproduction directly (affecting free gametes (sperm or eggs) that are released into the water) or indirectly (accumulating in the reproductive organs, being able to interrupt the normal production of steroids, causing a defective production both in males and females, decreasing the quality and quantity of sperm and egg production) (Ebrahimi & Taherianfard, 2011). Other tissues in which heavy metals can accumulate are in the skin, muscles, intestines and gills (Uysal, 2011). In the gills, in the short term, the mucus density of the gill cells can be increased, and an increase in the basal level of cortisol, which may be associated with modifications of the fish's physiology to adapt to the high concentrations of the metal. (SM Wu et al, 2007). Another defense mechanism of metabolism, in this case against oxidative stress caused by the ingestion of metals, is glutathione and associated enzymes, responsible for restoring the balance between oxidants and antioxidants (Srikanth et al, 2013).

https://toxamb.wordpress.com/2014/12/08/cambios-fisiologicos-en-peces-por-metales-pesados/comment-page-1/#:~:text=En%20las%20branquias%2C%20a%20corto,Wu%20et%20al%2C2007).

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The accumulation of Pb in plant cells affects the photosynthetic physiology of the plant. There are studies that report that heavy metals such as Pb, Cd, Cu and Zn in high concentrations affect carbon fixation and membrane permeability in Lemna minor L. (Filbin and Hough, 1979, Barceló et al., 1988)

http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1405-27682013000200010#:~:text=La%20acumulaci%C3%B3n%20de%20Pb%20en,membranas%20en%20Lemna%20minor%20L.

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When we compare these two works with techniques similar to ours and with similar species, we observe that plants are less resistant to Pb than Poecilia, the latter has the ability to adapt its organism to tolerate levels of Pb, although both species collapse at high concentrations 35 % -50% these metals reach our rivers and lakes through wastewater, industries, fertilizers! many species are not able to tolerate high levels of lead (sensitive species) others tolerate but with negative effects on their physiology that in the long term end up not resisting and leading to extinction!🤔👨‍🏫👨‍🎓...

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My call is respect for our planet! avoid environmental pollution! With this experiment I have shown you how little by little our water reservoirs will become if we do nothing ...💥📛🌏🌎

THANKS🎈🎋🎄🎍

OBRIGADO🧡💥💞

Source:If you want more information about my work you can contact me via gmail: [email protected]

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