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Eficiencia de bioadsorción de vegetales silvestres sometidos a
metales y metaloide contenido en agua superficial
Bioadsorption efficiency of wild vegetables subjected to metals and metalloids contained in
surface wáter
Amadeo Enriquez Donaires1 • Luz Marina Acharte Lume1 • Luis Quispealaya Armas1 • Wilmer Castellanos
Felipe1 • Jeny Mariela Asto Manrique1
Recibido: 05 de Julio del 2024 / Aceptado: 29 de enero del 2025
RESUMEN
El propósito fue evaluar la capacidad de bioadsorción de vegetales sometidos a metales y metaloide contenido
en agua superficial de San Pedro de Mimosa – Ccochaccasa y bocamina Ocopa. Las muestras de agua y plantas
fueron procesadas y digestadas en medio ácido, previo al análisis con la metodología de la espectrofotometría
de absorción atómica. Los resultados de contenido de arsénico, cadmio y plomo en aguas de San Pedro de
Mimosa antes de la bioadsorción fueron: 0.4643, 0.0083 y 0.0252 mg/L respectivamente; asimismo, con agua
de bocamina Ocopa fueron 0.5498, 0.0023 y 0.0315 mg/L. Después de la actividad del bioadsorbente
contenido en agua superficial de San Pedro de Mimosa, con diente de león 0.2564, 0.0062 y -0.0315 mg/L; con
cascara de tuna 0.3555, 0.0076 y -0.0193 mg/L; con chilca 0.3086, 0.0047 y -0.0208 mg/L; con agua de
bocamina Ocopa, después de la bioadsorción con diente de león 0.287, 0.0013 y 0.0169 mg/L; con cascara de
tuna 0.4179, 0.0020 y 0.0212 mg/L; con chilca 0.3653, 0.0019 y 0.0145 mg/L respectivamente. Se concluye
que las plantas en mención son buenos bioadsorventes de metales y metaloide.
Palabras claves: Bioadsorción, metales, agua superficial, plantas silvestres.
ABSTRACT
The purpose was to evaluate the bioadsorption capacity of vegetables subjected to metals and metalloids
contained in surface water of San Pedro de Mimosa - Ccochaccasa and Ocopa minehole. The water and plant
samples were processed and digested in an acidic medium, prior to analysis with the atomic absorption
spectrophotometry methodology. The results of arsenic, cadmium and lead content in the waters of San Pedro
de Mimosa before bioadsorption were: 0.4643, 0.0083 and 0.0252 mg/L respectively; Likewise, with water
from the Ocopa mine intake they were 0.5498, 0.0023 and 0.0315 mg/L. After the activity of the bioadsorbent
contained in surface water of San Pedro de Mimosa, with dandelion 0.2564, 0.0062 and -0.0315 mg/L; with
prickly pear peel 0.3555, 0.0076 and -0.0193 mg/L; with chilca 0.3086, 0.0047 and -0.0208 mg/L; with Ocopa
bocamina water, after bioadsorption with dandelion 0.287, 0.0013 and 0.0169 mg/L; with prickly pear peel
0.4179, 0.0020 and 0.0212 mg/L; with chilca 0.3653, 0.0019 and 0.0145 mg/L respectively. It is concluded
that the plants in question are good bioadsorbents of metals and metalloids.
Keywords: Bioadsorption, metals, surface water, wild plants.
Revista de Investigación Científica Siglo XXI (2024)
https://doi.org/10.54943/rcsxxi.v4i2.579
Vol. 4, Núm. 2, pp. 75 - 99
ARTÍCULO ORIGINAL
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1 INTRODUCCIÓN
En los últimos años, se ha dado mucha atención a
los metales pesados y metaloides en los
ecosistemas acuáticos y terrestres debido a su
potencial toxicidad y capacidad de acumulación en
altas concentraciones en plantas y animales. Estos
metales se absorben fácilmente en partículas y
tienden a acumularse principalmente en los
sedimentos superficiales (Covarrubias, 2017;
Forghani, et al., 2023). Se ha observado que los
sedimentos albergan una variedad de formas de
metales pesados, cada una con distintas
características en cuanto a reactividad, movilidad,
biodisponibilidad, destino y toxicidad (Hadzi et al.,
2024; Moulatlet et al., 2023).
Diversas investigaciones han evidenciado el
impacto de los metales en la salud humana,
especialmente en países en desarrollo donde las
medidas correctivas son poco frecuentes. Cuando
los niveles de estos metales en un ecosistema
exceden ciertos límites, resulta difícil para los
organismos metabolizarlos eficientemente
(Alberta Environment, et al., 2009; Sempértegui, et
al., 2018). La toxicidad se manifiesta cuando los
organismos no pueden metabolizar rápidamente
los metales, lo que lleva a su acumulación en los
tejidos y provoca efectos adversos que limitan las
funciones vitales. La contaminación por metales en
los sedimentos puede afectar tanto a las especies
acuáticas como a la salud humana, un fenómeno
que ha sido objeto de investigación en ecosistemas
de todo el mundo.(Forghani, et al., 2023;
Moulatlet, et al., 2023)
Los metales que no son esenciales, como el
Cadmio (Cd) y el Plomo (Pb), suelen ser sustancias
muy tóxicas de gran potencia incluso en
concentraciones relativamente bajas. Su
acumulación en los sedimentos puede representar
una amenaza para la supervivencia y el equilibrio
de los ecosistemas bentónicos, incrementando el
estrés y causando daños al sistema
acuático.(Sanchez, 2019; Sempértegui , et al.,
2018).
Los sedimentos cumplen un papel fundamental en
nuestro entorno al servir como fuente de alimento
para los organismos vivos y como sumidero al
actuar como un recurso renovable para los
ecosistemas acuáticos en lo que respecta a estos
contaminantes. Esto se debe a que los
contaminantes, en última instancia, llegan a los
sistemas acuáticos a través de la precipitación
local, la escorrentía superficial del agua y los
lixiviados de rocas y desechos sólidos. (Moulatlet,
et al., 2023). Por lo tanto, es imperativo investigar
minuciosamente los niveles de metales tóxicos en
los sedimentos y contrastar estos niveles con
valores de referencia sin contaminación. Esto
permitiría comprender completamente el impacto
de las actividades mineras, así como la dinámica de
acumulación y distribución de metales en entornos
acuáticos. Esta información sería crucial para
evaluar los riesgos tanto para la salud humana
como para el medio ambiente.
El río estudiado es importante fuente de agua para
uso doméstico de consumo de animales y riego. la
minería a pequeña escala, así como la minería a
gran escala no regulada, ha contribuido
enormemente a varios desafíos ambientales, como
la degradación de la tierra, la pérdida de
biodiversidad y recursos naturales, hundimiento
debido a la minería subterránea, contaminación del
agua y del suelo, todo lo cual genera importantes
impactos en la salud humana (Covarrubias, 2017;
Forghani, et al., 2023; Moulatlet, et al., 2023).
Varias organizaciones y tratados internacionales
han desarrollado diversos enfoques para evaluar la
presencia de metales pesados, los cuales se han
empleado para analizar la contaminación y los
posibles riesgos ecológicos en los sedimentos.
Estos métodos incluyen el factor de
enriquecimiento, el índice de carga contaminante,
el índice de geoacumulación, el índice de riesgo
ecológico potencial y el índice de riesgo ecológico
modificado (Hadzi, et al., 2024). Estos enfoques se
utilizan para estimar la contaminación y los riesgos
ecológicos al comparar la concentración de
elementos individuales o múltiples con los valores
de fondo, así como en este estudio las normas de
los estándares de calidad Ambiental del suelo y
agua.
A pesar de la alarmante contaminación por metales
pesados de nuestras aguas en las zonas mineras de
todo el país, apenas se dispone de información
sobre el estado de la contaminación por metales
pesados, el alcance de la contaminación y sus
riesgos ecológicos utilizando índices de evaluación
de la contaminación, lo que puede provocar el
deterioro de la calidad del agua y la degradación de
los ecosistemas (Avalos, 2023; Azcona, 2015). El
objetivo de este estudio fue obtener conocimientos
fundamentales sobre el alcance de la
contaminación en San Pedro de Mimosa –
Ccochaccasa y bocamina Ocopa, en el
departamento de Huancavelica.
Luz Marina Acharte Lume
Correo: luz.acharte@unh.edu.pe
1 Universidad Nacional de Huancavelica,
Huancavelica, Perú
77 | P á g i n a
2 MATERIAL Y MÉTODOS
Esta investigación es de tipo aplicada, así mismo,
de nivel de investigación explicativo, donde se
manipuló la variable vegetal silvestre mediante un
prototipo de filtro en condiciones debidamente
controladas con el objetivo de evaluar la eficiencia
y la capacidad de adsorción de metales en muestras
de agua superficial contaminado. Este enfoque
busca generar conocimiento con aplicación directa,
basándose en la investigación básica y vinculando
la teoría con producto. La investigación tiene como
objetivo la aplicación práctica de conocimientos
teóricos sobre la bioadsorción de As, Pb y Cd,
utilizando vegetales silvestres como tecnología
amigable para el medio ambiente y determinando
su eficiencia en este contexto específico.
2.1. Materiales empleados en la investigación
Los equipos, materiales y reactivos usados en
la investigación fueron los siguientes:
Espectrofotómetro de absorción atómica de
flama, espectrometría de emisión atómica de
plasma acoplado inductivamente (ICP-AES),
sistema purificador de agua, bloque digestor,
multiparámetro, tamizador, molino de bolas
de acero inoxidable, campana extractora de
gases, balanza analítica de alta precisión,
estufa de secado, horno mufla
Así mismo se conto con los siguientes:
Tabla 1
Materiales e insumos usados en la preparación de muestras
N°
Unidades
Cantidad
1
Und
9 de c/u
2
Und
9
3
Und
9
4
Und
9
5
Und
24
6
Und
6
7
Und
3
8
Und
3
9
Paquete
3
10
Paquete
2
11
Und
6
12
Und
6
13
Und
6
Nota. Elaboración propia.
Tabla 2
Reactivos usados en la preparación de muestras y para la calibración del equipo de absorción atómica
N°
Reactivos
Unidades
Cantidad
1
Ácido clorhídrico al 37.5%
mL
20
2
Ácido nítrico al 68.5%
mL
20
3
Estándar de cobre
mL
10
4
Estándar de arsénico
mL
10
5
Estándar de cadmio
mL
10
6
Estándar de plomo
mL
10
Nota. Elaboración propia.
2.2. Método de investigación
2.2.1. Método
En este estudio de investigación
multidisciplinario se utilizó el método general
científico, la investigación fue experimental
por existió un autocontrol o el uso de un blanco
y así mismo tuvo y control externo que en este
caso se rigió en el cumplimiento respectivo de
los parámetros normativos de las Límites
Máximos Permisibles (LMPs)
78 | P á g i n a
2.2.2. Procedimiento metodológico
2.2.2.1. Muestreo, acondicionamiento y
análisis de muestras de aguas.
a) Localización geográfica de los
sitios de muestreo en el campo
La georreferenciación del lugar
de muestreo se realizó mediante
el uso de Google Earth para la
planificación inicial, seguida de
una verificación en campo
utilizando un GPS para asegurar
la precisión de la ubicación. Se
seleccionaron y ubicaron con
precisión varios puntos clave
para el estudio: el riachuelo del
anexo San Pedro de Mimosa en
el distrito de Ccochaccasa, la
bocamina del centro poblado de
Ocopa, los márgenes izquierdo y
derecho del río Opamayo, y el
mercado del distrito de Lircay.
Este enfoque combinó
herramientas digitales avanzadas
con técnicas de campo para
garantizar la exactitud en la
recolección de datos y la validez
del estudio.
Tabla 3
Georreferenciación Google earth de los puntos de muestreo de agua y vegetales silvestres
Puntos de muestreo
Latitud
Longitud
Altura
m
Riachuelo San Pedro de Mimosa
(agua superficial)
-12,9169954
-74,7906846
4.080,48
Bocamina Ocopa (agua superficial)
-12,9416118
-74,7152329
3.236,65
Río Opamayo (diente de león y chilca)
-13,0005385
-74,7365158
3.292,06
Mercado-Lircay (cascara de tuna)
-12,9937274
-74,7235232
3.274.67
Nota. Elaboración propia.
Figura 1
Puntos de muestreo de agua, vegetales silvestres y cascara de tuna
b) Recolección de las muestras de
agua superficial del riachuelo
en el anexo San Pedro de
Mimosa - Ccochaccasa
El punto de muestreo de agua
superficial del riachuelo del
anexo San Pedro de Mimosa, se
encuentra ubicado a 300 m
debajo de la carretera, las cuales
fueron recolectadas en embaces
de polietileno de 5 litros de
capacidad debidamente limpio y
rotulado, en el cual se evaluó
parámetros físicos tales como
pH, Conductividad eléctrica,
Oxígeno disuelto y temperatura,
luego se hizo proceso de
estabilización con 3 mL de ácido
nítrico al 50% (HNO3 1:1), para
luego llevar dentro del
hidroculer hasta el laboratorio de
química de la FIMCA.
79 | P á g i n a
Figura 2
Toma de muestra de agua superficial riachuelo del anexo San Pedro de Mimosa-
Ccochaccasa
c) Recolección de muestras de
agua en la bocamina Ocopa -
Lircay.
El punto de muestreo de agua fue
a 30 metros al interior de la
bocamina Ocopa ubicado en el
centro poblado de Ocopa del
distrito de Lircay, la recolección
de la muestra de agua fue en un
envase de polietileno de
capacidad de 5 litros,
debidamente limpio y rotulado,
inmediatamente se realizó el
proceso de estabilización con 3
mL de ácido nítrico al 50%
(HNO3 1:1), para luego llevar
dentro del hidrocooler hasta el
laboratorio de Química.
Figura 3
Toma de muestra de agua 30 m interior bocamina Ocopa Centro Poblado Ocopa
80 | P á g i n a
d) Evaluación in situ de los
parámetros fisicoquímicos de
las muestras de agua
provenientes del riachuelo en
el anexo San Pedro de Mimosa
y de la bocamina Ocopa, del
centro poblado Ocopa.
Una vez recogidas las muestras
de agua de San Pedro de Mimosa
y la bocamina Ocopa, se
procedieron a evaluar los
parámetros fisicoquímicos como
la conductividad, pH, la
temperatura y la demanda de
oxígeno, utilizando el equipo
multiparámetro El metron CX-
401. Esta medición se efectuó
previamente al proceso de
estabilización con el propósito
de evaluar la calidad del agua
conforme a lo establecido en el
Decreto Supremo 010-2010-
MINAM, que regula los Límites
Máximos Permisibles (LMP)
para la descarga de efluentes
líquidos provenientes de
actividades minero-
metalúrgicas. Además, se tuvo
en cuenta el Decreto Supremo
004-2017-MINAM, que
establece los Estándares de
Calidad Ambiental (ECA) para
el agua, específicamente en la
Categoría 3, que se refiere a los
parámetros para el uso del agua
en riego de vegetales y en la
bebida de animales
.
Tabla 4
Análisis de parámetros fisicoquímicos de las muestras de agua en el lugar de recolección
Parámetros fisicoquímicos
Unidad
Efluente
San Pedro Mimosa
Bocatoma
Ocopa
Temperatura
°C
14.35
13.2
Conductividad
µS/cm
164.68
136.0
pH
--
5.4
5.5
Oxígeno disuelto
mg/L
11.4
9.4
Nota. Elaboración propia.
Figura 4
Análisis de parámetros fisicoquímicos de las muestras de agua del riachuelo San Pedro de
Mimosa y Bocatoma Ocopa
81 | P á g i n a
e) Etapas de la digestión de las
muestras de agua en
laboratorio
• Digestión del agua
recolectada del riachuelo
y bocamina antes de
realizar el proceso de
bioadsorción utilizando
las plantas chilca, diente
de león y cáscara de tuna.
Para la digestión de las
muestras de agua, se utilizó
un equipo digestor de
bloques con el fin de
preparar adecuadamente
los análisis. Se
seleccionaron 50 mL de
agua de cada fuente, las
cuales fueron previamente
homogeneizadas, y se
distribuyeron en tubos de
ensayo con una capacidad
de 50 mL, en tres
repeticiones por muestra.
Posteriormente, se
adicionaron 2 mL de ácido
nítrico (HNO3) y 1 mL de
ácido clorhídrico (HCl),
ambos al 50% de
concentración. Las
muestras se colocaron en el
digestor de bloques, donde
se sometieron a una
temperatura constante de
85°C durante un período de
240 minutos. Finalizado el
proceso de digestión, las
muestras se dejaron enfriar
hasta alcanzar la
temperatura ambiente, tras
lo cual se diluyeron con
agua ultrapura para ajustar
el volumen final a 50 mL,
asegurando así la
preparación adecuada para
su posterior análisis.
Figura 5
El proceso de digestión de las muestras de agua recolectadas de San Pedro de
Mimosa y la bocamina, realizado previo a la bioadsorción del diente de león, chilca,
y cáscara de tuna.
2.2.2.2. Muestreo, acondicionamiento y
análisis de plantas en campo y
laboratorio
a) Muestreo de diente de león
(Taraxacum officinale), chilca
(Baccharis salicifolia) y
cascara de tuna (Opuntia
ficus-indica)
La recolección de muestras de
los vegetales silvestres diente de
león (Taraxacum officinale),
chilca (Baccharis salicifolia) y
cascara de tuna (Opuntia ficus-
indica), fueron extraídos en
bolsas de muestreo, con la ayuda
de una espátula cada 50 m de
distancia en un área de 1,000 m2
(una hectárea), el número de
puntos de muestreo (NPM) se
calculó según la siguiente
ecuación, de acuerdo con el
Decreto Supremo N° 002-2013-
MINAM.
NPM = 18+ 2.34 * A
Dónde: NPM = Número de
puntos de muestreo; A =
Superficie en hectáreas.
NPM = 18+ 2.34 * A = 20.34
redondeando 20 puntos.
Las muestras de los vegetales
silvestres diente de león y chilca
fueron recolectados de los
terrenos de cultivo ubicados en
las márgenes derecho e izquierdo
del rio Opamayo, en cantidad de
5 Kg cada uno y las muestras de
cascara de tuna (blanca, amarilla
82 | P á g i n a
y roja) se recolectaron en
cantidad de 5 Kg, los cuales
fueron llevados al laboratorio de
química para su respectivo
análisis y tratamiento.
b) Proceso de molienda de cada
muestra
Para la reducción de tamaño de
las muestras deshidratadas chilca
(Baccharis salicifolia), diente de
león (Taraxacum officinale) y
cascara de tuna (Opuntia ficus-
indica), se utilizó el molino de
acero inoxidable modelo SM-
100 durante el tiempo promedio
de 4 minutos, pasando por el
tamiz 70 obteniendo el tamaño
de 0.210 mm, luego se envasó en
recipientes para evitar la
contaminación y ser usado en
siguientes procesos.
Figura 6
Proceso de selección, secado, molienda, de muestras de chilca, diente de león y cascara de
tuna
c) Proceso de incineración de
chilca (Baccharis salicifolia),
diente de león (Taraxacum
officinale), y cascara de tuna
(Opuntia ficus-indica)
Las muestras deshidratadas,
fueron pesadas en los crisoles
limpios y secos por triplicado,
con la ayuda de una balanza
analítica de marca OHAUS, la
cantidad de 5g, las cuales fueron
colocadas en el horno mufla
marca NABERTHEM, durante 5
horas a la temperatura de 600°C,
al término de este tiempo se
retiró los crisoles con las
muestras del horno mufla para su
enfriamiento hasta temperatura
ambiente.
Figura 7
Proceso de incineración de muestras de chilca, diente de león y cascara de tuna
83 | P á g i n a
d) El proceso de digestión de
muestras de diente de león,
cascara de tuna y chilca.
Las muestras calcinadas fueron
trasvasadas en envases de 50
mL, en los crisoles las cenizas, la
primera lavada fue con 40 mL de
solución ácido clorhídrico
(HCl:H2O 1:3), la segunda y
tercera lavada fue con 10 mL con
la misma solución para luego ser
vertida en recipiente de 150 mL
tapando con luna de reloj para
luego agregar 5 gotas (0.25 mL)
de ácido nítrico concentrado
(HNO3 68.5%), luego calentar
en el bloque digestor digi PRI,
hasta temperatura de ebullición
durante 5 minutos, al término del
tiempo se dejó enfriar hasta que
sea manipulable para ser
transferido a un matraz
volumétrico de 100 mL, para el
proceso de filtrado con la ayuda
de un embudo que contiene papel
filtro Whatman N° 40 y lavando
los residuos del vaso 3 veces con
agua ultrapura para ser aforado
hasta 100 mL, finalmente fue
trasvasado en tubos de 50 mL
para la lectura con el
espectrofotómetro de absorción
atómica de flama marca
THERMO SCIENTIFIC
IC3500 SERIES.
Figura 8
Proceso de digestión y filtrado de las muestras de cáscara de tuna, diente de león y chilca.
e) Análisis y evaluación de concentración de metales con el equipo espectrofotómetro de
absorción atómica en el laboratorio
84 | P á g i n a
Figura 9
Análisis con el equipo espectrómetro de absorción atómica en le laboratorio de química de
la Escuela Profesional de Ingeniería de Minas.
2.2.2.3. Proceso de bioadsorción de plomo,
arsénico y cadmio de la cascara de
tuna, , diente de león y chilca de
agua procedente de riachuelo de
San Pedro de Mimosa y bocamina
de Ocopa.
Para la bioadsorción con plantas
chilca (Baccharis salicifolia), diente
de león (Taraxacum officinale), y
cascara de tuna (Opuntia ficus-
indica) de los elementos químicos
(As, Cd y Pb), se diseñó un prototipo
bioadsorbente, tomando algunas
consideraciones de (Sánchez, 2014),
los otros componentes fueron parte
de los investigadores.
El diseño del prototipo
bioadsorbente consta de una cabina
de melamina movible, en la parte
superior cuenta con 3 orificios de 20
cm de diámetro que sirvió como
soporte para los envases que
contiene las muestras de agua y en la
parte inferior también cuenta con 3
orificios del mismo diámetro que
sirvió como soporte para la
recepción de muestras producto del
proceso de bioadsorción, siendo en
ambas caras de la cabina. En la parte
central cuenta con tres abrazaderas
de metal movibles que sujetan los
cilindros de polietileno, cuyo
diámetro fue de 3 cm, los cuales
contiene 200 g de graba de ½
pulgada, luego 130 g de arena gruesa
de 3 a 5 mm de diámetro finalmente
30 g de bioadsorbente cuya
granulometría fue de 0.210 mm en
promedio.
La finalidad fue la simulación de un
filtro para el proceso de
bioadsorción. Las muestras de agua
de ambas fuentes hídricas fueron
alimentadas a los cilindros (filtro)
por medio de mangueras de 0.5 cm
diámetro, cayendo por gravedad
gota a gota durante 4 horas tiempo
de proceso de bioadsorción.
85 | P á g i n a
Figura 10
Cabina bioadsorbente y muestras de agua del proceso de bioadsorción con las plantas chilca,
diente de león y cascara de tuna
Figura 11
Análisis de los bioadsorventes con el equipo espectrómetro de absorción atómica
2.3. Diseño de la investigación
Este estudio utiliza un diseño
experimental, un enfoque científico
destinado a identificar relaciones causales
entre variables mediante la manipulación
controlada de las variables independientes
(en este caso, los bioadsorbentes) y la
medición precisa de la variable
dependiente (el contenido de arsénico,
cadmio y plomo como contaminantes en
los efluentes mineros). Este tipo de diseño
es esencial para la investigación empírica,
ya que ofrece una base sólida para tomar
decisiones informadas y generar
conocimiento científico. El esquema del
diseño experimental es el siguiente:
Grupo de control 1: GC1 O1
Grupo de control 2: GC2 O2
Grupo experimental: GE X O3
Donde:
GE: Grupo experimental (muestras de
aguas con bioadsorventes)
GC1: Grupo control 1 (muestra de aguas
sin bioadsorbentes)
GC2: Grupo control 2 muestra de
bioadsorbentes vegetales silvestres.
X: Variable independiente
(bioadsorbentes vegetales silvestres
cascara de tuna, chilca y diente de león).
O1: Estimación de la variable
independiente - objeto de estudio en el
grupo control 1.
O2: Estimación de la variable dependiente
(Pb, As y Cd) objeto de estudio en el
grupo control.
O3: Estimación de la variable dependiente
(Pb, As y Cd) en el grupo experimental.
3 RESULTADOS
2.4. Resultado del diseño del prototipo de
control del experimento
El diseño del prototipo bioadsorbente se
llevó a cabo mediante una estructura funcional
que incluye una cabina móvil hecha de
melamina. En la parte superior de esta cabina,
se diseñaron tres orificios de 20 cm de
diámetro, los cuales sirven como soportes para
los recipientes que contienen las muestras de
agua a ser tratadas. De manera similar, en la
parte inferior de la cabina, se encuentran tres
86 | P á g i n a
orificios del mismo diámetro destinados a
recibir las muestras de agua tratadas después
del proceso de bioadsorción.
En el centro de la cabina, se instalaron tres
abrazaderas metálicas ajustables cuya función
es asegurar en su lugar tres cilindros de
polietileno con un diámetro de 3 cm. Estos
cilindros actúan como filtros y están rellenos de
diferentes materiales en capas. Primero,
contienen 200 g de grava de ½ pulgada,
seguidos por una capa de 130 g de arena gruesa
con un diámetro de partículas entre 3 y 5 mm.
Finalmente, se añadió 30 g de bioadsorbente,
con una granulometría promedio de 0.210 mm,
que constituye la capa activa del sistema de
filtrado.
El propósito de este diseño fue simular un
filtro adecuado para llevar a cabo el proceso de
bioadsorción de contaminantes presentes en las
muestras de agua. Para alimentar los filtros, se
utilizaron mangueras con un diámetro de 0.5
cm, por las cuales las muestras de agua fluían
por gravedad, gota a gota, durante un periodo
de 4 horas, tiempo determinado para completar
el proceso de bioadsorción.
Al concluir el proceso, tanto las muestras
de agua tratadas como las plantas utilizadas
como bioadsorbentes fueron recolectadas y
sometidas a análisis, con el objetivo de evaluar
la eficiencia de la bioadsorción en la remoción
de contaminantes.
Figura 12
Cabina de bioadsorción y muestras de agua para el procedimiento de bioadsorción
2.5. Resultado de parámetros medidos en campo
Tabla 5
Decreto Supremo N° 010-2010-MINAM, Límites Máximos Permisibles para descarga de efluentes
líquidos de actividades minero-metalúrgicas
Parámetro
Unidad
Límite
pH
--
6 - 9
Arsénico (As) total
mg/L
0,1
Cadmio (Cd) total
mg/L
0,05
Plomo (Pb) total
mg/L
0,2
Nota. (ds_010-2010-minam).
Tabla 6
Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM, Estándares ambiental ECA para agua, Categoría 3: Riego
de vegetales y bebida de animales
Parámetro
Unidad
Riego de vegetales
Conductividad
(µS/cm)
2 500
Potencial de hidrógeno pH
---
6,5 – 8,5
Oxígeno disuelto
mg/L
≥ 4
Temperatura
°C
Δ 3
Arsénico
mg/L
0,1
Cadmio
mg/L
0,01
Plomo
mg/L
0,05
Nota. (DS-004-2017-MINAM.pdf)
87 | P á g i n a
2.6. Resultado del grupo de control N° 1: Aguas de efluentes
Tabla 7
Resultados del análisis de arsénico en el agua procedente de San Pedro de Mimosa y la bocamina
Ocopa y antes de iniciar el proceso de bioadsorción
Análisis de As en el grupo de control 1 en muestras de agua, con Límite de detección del
equipo de 0,00154 (mg/L)
Procedencia
Unidad
Valor
Efluente San Pedro de Mimosa
Mg/L
0.4643
Efluente bocamina Ocopa
Mg/L
0.5498
Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM Categoría 3:
Riego de vegetales y bebida de animales
Mg/L
0.2
Nota. Elaboración propia.
Figura 13
Concentración de arsénico en el agua proveniente de San Pedro de Mimosa y la bocamina Ocopa y
antes de iniciar el proceso de bioadsorción
Nota. Elaboración propia.
Tabla 8
Concentración de cadmio en el agua proveniente de la bocamina Ocopa y del riachuelo San Pedro
de Mimosa antes de iniciar el proceso de bioadsorción.
Análisis de Cd en el grupo de control 1 en muestra de agua, con Límite de detección del
equipo de 0,008 (mg/L)
Procedencia
Unidad
Valor
Agua de San Pedro de Mimosa
mg/L
0.0047
Agua de bocamina Ocopa
mg/L
0.0083
Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM Categoría 3: Riego de
vegetales y bebida de animales
mg/L
0.2
Nota. Elaboración propia.
Figura 14
Nivel de cadmio en el agua proveniente de la bocamina Ocopa y del riachuelo San Pedro de
Mimosa previo al proceso de bioadsorción
0.5498 0.4643
0.2
0
0.2
0.4
0.6
Agua bocatoma Ocopa Agua San Pedro de Mimosa Agua para riego de vegetales y
bebida de animales
mg/L
Analisis muestras de agua del grupo de control 1:
contenido de (As)
Concentracion (As)
88 | P á g i n a
Nota. Elaboración propia.
Tabla 9
Análisis de los niveles de plomo en el agua proveniente de San Pedro de Mimosa y la bocamina
Ocopa y antes del proceso de bioadsorción
Evaluación de Pb en el grupo de control 1 en muestra de agua, con Límite de detección
del equipo de 0,0015 (mg/L)
Procedencia
Unidad
Valor
Agua de San Pedro de Mimosa
mg/L
0.0315
Agua de bocamina Ocopa
mg/L
0.0252
Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM Categoría 3:
Riego de vegetales y bebida de animales
mg/L
0.200
Nota. Elaboración propia.
Figura 15
Concentración de plomo en el agua proveniente de la bocamina de Ocopa y del riachuelo San
Pedro de Mimosa antes de realizar el proceso de bioadsorción
Nota. Elaboración propia.
2.7. Resultado del grupo de control N° 2: Vegetales bioadsorventes
Tabla 10
Análisis del contenido de As en vegetales silvestres (chilca, diente de león y cáscara de tuna) previo
al proceso de bioadsorción.
Análisis de arsénico en el grupo de control 2 en muestras de vegetales silvestres, con un
límite de detección del equipo de 0.00154 mg/kg
Procedencia
Unidad
Valor
Diente de león
mg/kg
3.660
Chilca
mg/kg
4.370
Cascara de tuna
mg/kg
2.232
Nota. Elaboración propia.
0.0083 0.0047
0.2
0
0.1
0.2
0.3
Agua bocatoma Ocopa Agua San Pedro de Mimosa Agua para riego de vegetales y
bebida de animales
mg/L
Analisis muestras de agua del grupo de control 1:
contenido de (Cd)
Concentracion (Cd)
0.0252 0.0315
0.2
0
0.1
0.2
0.3
Agua bocatoma Ocopa Agua San Pedro de Mimosa Agua para riego de vegetales y
bebida de animales
mg/L
Analisis muestras de agua del grupo de control 1:
contenido de (Pb)
Concentracion (Pb)
89 | P á g i n a
Figura 16
Concentración de arsénico en vegetales silvestres (chilca, diente de león y cáscara de tuna) previo
al proceso de bioadsorción
Nota. Elaboración propia.
Tabla 11
Análisis de los niveles de cadmio en la chilca, diente de león y cáscara de tuna, previos al proceso
de bioadsorción.
Evaluación de cadmio en el grupo de control 2 en muestras de vegetales silvestres, con un
límite de detección del equipo de 0,008 mg/kg
Procedencia
Unidad
Valor
Diente de león
mg/kg
0.1645
Chilca
mg/kg
0.0715
Cascara de tuna
mg/kg
0.0345
Nota. Elaboración propia.
Figura 17
Concentración de cadmio en la cáscara de tuna, chilca y diente de león, antes de iniciar el proceso
de bioadsorción.
Nota. Elaboración propia.
Tabla 12
Análisis de los niveles de plomo en la cáscara de tuna, chilca y diente de león, previos al proceso de
bioadsorción.
Evaluación de los niveles de plomo en el grupo de control 2 de muestras de vegetales
silvestres, con un límite de detección del equipo de 0,0015 mg/kg
Procedencia
Unidad
Valor
Diente de león
mg/kg
3.0900
Chilca
mg/kg
0.4705
Cascara de tuna
mg/kg
0.4400
Nota. Elaboración propia.
4.37 3.66 2.232
0
5
Chilca Diente de leon Cascara de tuna
mg/L
Análisis de muestras de vegetales del grupo de control 2:
concentración de arsénico (As)
Concentracion (As)
0.0715
0.1645
0.0345
0
0.1
0.2
Chilca Diente de leon Cascara de tuna
mg/L
Analisis muestras de vegetales del grupo de control 2:
contenido de (Cd)
Concentracion (Cd)
90 | P á g i n a
Figura 18
Concentración de plomo en la chilca, diente de león y cáscara de tuna, antes de llevar a cabo el
proceso de bioadsorción
Nota. Elaboración propia.
2.8. Resultado del grupo experimental
2.8.1. Resultados de muestras de la Bocamina de ocopa
Tabla 13
Resultados del análisis de arsénico, cadmio y plomo en el agua proveniente de la bocamina
Ocopa, en el grupo experimental
Planta
Unidad
N
Grupo experimental agua
As
Cd
Pb
Media
Media
Media
Diente de león
mg/L
3
0.2873
0.0013
0.0169
Chilca
mg/L
3
0.3653
0.0019
0.0145
Cascara de tuna
mg/L
3
0.4179
0.002
0.0212
Nota. Elaboración propia.
Figura 19
Resultados del análisis de arsénico, cadmio y plomo en el agua de la bocamina Ocopa del grupo
experimental
Nota. Elaboración propia.
Tabla 14
Resultados del análisis de arsénico, cadmio y plomo en vegetales silvestres bioadsorbentes
(cáscara de tuna, chilca y diente de león) del grupo experimental, provenientes de la bocatoma
Mimosa
Planta
Unidad
N
Grupo experimental
As
Cd
Pb
Media
Media
Media
Diente de león
mg/kg
3
5.01
0.314
4.102
0.4705
3.09
0.44
0
2
4
Chilca Diente de leon Cascara de tuna
mg/L
Analisis muestras de vegetales del grupo de control 2:
contenido de (Pb)
Concentracion (Pb)
0.3653
0.2873
0.4179
0.0019 0.0013 0.002
0.0145 0.0169 0.0212
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
Chilca Diente de leon Cascara de tuna
mg/kg
Vegetales silvestres bioadsorbantes
Resultado de analisis As, Cd y Pb del grupo experimental en muestras de agua de
bocatoma Ocopa
As Cd Pb
91 | P á g i n a
Chilca
mg/kg
3
4.899
0.0969
0.557
Cascara de tuna
mg/kg
3
2.911
0.0545
0.517
Nota. Elaboración propia.
Figura 20
Resultados del análisis de arsénico, cadmio y plomo en el grupo experimental de la cáscara de
tuna, chilca y diente de león, provenientes de la bocatoma Mimosa
Nota. Elaboración propia.
2.8.2. Resultados de muestras del efluente de San Pedro de Mimosa
Tabla 15
Resultados del análisis de arsénico, cadmio y plomo en el grupo experimental para el agua
procedente de San Pedro de Mimosa
Planta
Unidad
N
Grupo experimental agua
As
Cd
Pb
Media
Media
Media
Diente de león
mg/L
3
0.2564
0.0029
0.0235
Chilca
mg/L
3
0.3086
0.0031
0.0201
Cascara de tuna
mg/L
3
0.3555
0.0039
0.0198
Nota. Elaboración propia.
Figura 21
Resultados del análisis de arsénico, cadmio y plomo en el agua procedente de San Pedro de
Mimosa, correspondiente al grupo experimental
Nota. Elaboración propia.
4.899 5.01
2.911
0.0969 0.314 0.0545
0.557
4.102
0.517
0
2
4
6
Chilca Diente de leon Cascara de tuna
mg/kg
Vegetales silvestres bioadsorbantes
Resultado de analisis As, Cd y Pb del grupo experimental en
vegetales
As Cd Pb
0.3086 0.2564
0.3555
0.0031 0.0029 0.0039
0.0201 0.0235 0.0198
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Chilca Diente de leon Cascara de tuna
mg/kg
Vegetales silvestres bioadsorbantes
Resultado de analisis As, Cd y Pb del grupo experimental en muestras de agua de
bocatoma Ocopa
As Cd Pb
92 | P á g i n a
Tabla 16
Resultados del análisis de arsénico, cadmio y plomo en vegetales de la cáscara de tuna, chilca y
diente de león, procedente de San Pedro de Mimosa, correspondientes al grupo experimental
Planta
Unidad
N
Grupo experimental
As
Cd
Pb
Media
Media
Media
Diente de león
mg/kg
3
4.4110
0.2760
3.8550
Chilca
mg/kg
3
5.2640
0.0870
0.6410
Cascara de tuna
mg/kg
3
3.7130
0.0225
0.1190
Nota. Elaboración propia.
Figura 22
Resultados del análisis de arsénico, cadmio y plomo en el grupo experimental, a partir de
vegetales como la chilca, cáscara de tuna y diente de león, procedente de San Pedro de Mimosa.
Nota. Elaboración propia.
2.9. Resultado de eficiencia en el agua y vegetales
2.9.1. Resultados de eficiencia de bioadsorción en el agua – bocamina Ocopa
Tabla 17
Resultados sobre la efectividad de adsorción de los vegetales como la chilca, cáscara de tuna y
diente de león en las muestras de agua de la bocatoma Ocopa
Planta
Und
N
Grupo control
Análisis de agua
Grupo experimental
Análisis de agua
Eficiencia
As
Cd
Pb
As
Cd
Pb
As
Cd
Pb
Media
Media
Media
Media
Media
Media
%
%
%
Diente de
león
mg/L
3
0.5498
0.0083
0.0252
0.2873
0.0013
0.0169
47.74
84.34
32.94
Chilca
mg/L
3
0.5498
0.0083
0.0252
0.3653
0.0019
0.0145
33.56
77.11
42.46
Cascara
de tuna
mg/L
3
0.5498
0.0083
0.0252
0.4179
0.002
0.0212
23.99
75.90
15.87
Nota. Elaboración propia.
De las muestras analizadas de las
aguas de bocatoma Ocopa se despende
lo siguiente que en Chilca: del total de
6 muestras analizados 3 del grupo de
control y 3 del grupo experimental,
existe una prevalencia de eficiencia
del 77.11% del Cd, seguido de un
42.46% del Pb y finalmente un
33.56% del As. En diente de león: del
total de 6 muestras analizados 3 del
grupo de control y 3 del grupo
experimental, existe una prevalencia
de eficiencia del 84.34% del Cd,
seguido de un 47.74% del As y
finalmente un 32.94% del Pb. Y
finalmente la aascaran de tuna: del
total de 6 muestras analizados 3 del
grupo de control y 3 del grupo
5.2640 4.4110 3.7130
0.0870 0.2760 0.0225
0.6410
3.8550
0.1190
0.0000
2.0000
4.0000
6.0000
Chilca Diente de leon Cascara de tuna
mg/kg
Vegetales silvestres bioadsorbantes
Resultado de analisis As, Cd y Pb del grupo experimental en
vegetales
As Cd Pb
93 | P á g i n a
experimental, existe una prevalencia
de eficiencia del 75.90% del Cd, seguido de un 23.99% del As y
finalmente un 15.87% del Pb.
Tabla 18
Resultados de eficiencia en adsorción de los vegetales cascara de tuna, chilca, diente de león, en
muestras de residuos de los vegetales, bocatoma Ocopa
Planta
Und
N
Grupo control
Análisis en vegetales
Grupo experimental
Análisis en vegetales
Eficiencia
As
Cd
Pb
As
Cd
Pb
As
Cd
Pb
Media
Media
Media
Media
Media
Media
%
%
%
Chilca
mg/kg
3
4.370
0.072
0.471
4.899
0.097
0.557
12.11
35.52
18.38
Diente de león
mg/kg
3
3.660
0.165
3.090
5.010
0.314
4.102
36.89
90.88
32.75
Cascara de tuna
mg/kg
3
2.232
0.035
0.440
2.911
0.055
0.517
30.42
57.97
17.50
Nota. Elaboración propia.
De las muestras analizadas de las
plantas biadsorbentes después del
experimento se encontraron los
siguientes resultados:
Chilca: del total de 6 muestras
analizados 3 del grupo de control y 3
del grupo experimental, existe una
prevalencia de eficiencia del 35.52%
del Cd, seguido de un 18.38% del Pb
y finalmente un 12.11% del As. Del
diente de león: del total de 6 muestras
analizados 3 del grupo de control y 3
del grupo experimental, existe una
prevalencia de eficiencia del 90.88%
del Cd, seguido de un 36.89% del As
y finalmente un 32.75% del Pb. Y
finalmente de la cascaran de tuna: del
total de 6 muestras analizados 3 del
grupo de control y 3 del grupo
experimental, existe una prevalencia
de eficiencia del 57.97% del Cd,
seguido de un 30.42% del As y
finalmente un 17.50% del Pb.
2.9.2. Resultados de eficiencia de bioadsorción en el agua – San Pedro de Mimosa
Tabla 19
Resultados de eficiencia en adsorción de los vegetales cascara de tuna, chilca y diente de león,
en muestras de aguas de San Pedro de Mimosa
Planta
Und
N
Grupo control
Análisis agua
Grupo experimental
análisis de agua
Eficiencia
As
Cd
Pb
As
Cd
Pb
As
Cd
Pb
Media
Media
Media
Media
Media
Media
%
%
%
Chilca
mg/L
3
0.4643
0.0047
0.0315
0.3086
0.0031
0.0201
33.53
34.04
36.19
Diente de león
mg/L
3
0.4643
0.0047
0.0315
0.2564
0.0029
0.0235
44.78
38.30
25.40
Cascara de
tuna
mg/L
3
0.4643
0.0047
0.0315
0.3555
0.0039
0.0198
23.43
17.02
37.14
Nota. Elaboración propia.
De las muestras analizadas de las
aguas del riachuelo San Pedro de
Mimosa se presenta la siguiente
interpretación de resultados:
Chilca: del total de 6 muestras
analizados 3 del grupo de control y 3
del grupo experimental, existe una
prevalencia de eficiencia del 36.19%
del Pb, seguido de un 34.04% del Cd
y finalmente un 33.53% del As. En el
diente de león: del total de 6 muestras
analizados 3 del grupo de control y 3
del grupo experimental, existe una
prevalencia de eficiencia del 44.78%
del As, seguido de un 38.30% del Cd
y finalmente un 25.40% del Pb. Y
finalmente en la cascaran de tuna: del
total de 6 muestras analizados 3 del
grupo de control y 3 del grupo
experimental, existe una prevalencia
de eficiencia del 37.14% del Pb,
seguido de un 23.43% del As y
finalmente un 17.02% del Cd.
94 | P á g i n a
Tabla 20
Resultados de eficiencia en adsorción de los vegetales cascara de tuna, chilca y diente de león,
en muestras de residuos de los vegetales, San Pedro de Mimosa
Planta
Und
N
Grupo control
vegetales
Grupo experimental
Eficiencia
As
Cd
Pb
As
Cd
Pb
As
Cd
Pb
Media
Media
Media
Medi
a
Medi
a
Media
%
%
%
Chilca
mg/kg
3
4.3700
0.0715
0.4705
5.264
0
0.087
0
0.6410
20.46
21.68
36.24
Diente de león
mg/kg
3
3.6600
0.1645
3.0900
4.411
0
0.276
0
3.8550
20.52
67.78
24.76
Cascara de tuna
mg/kg
3
2.2320
0.0345
0.4400
3.713
0
0.022
5
0.1190
66.35
34.78
72.95
Nota. Elaboración propia.
De las muestras analizadas de las
plantas biadsorbentes después del
experimento tratadas con las aguas
del riachuelo San Pedro de Mimosa,
se presenta la siguiente
interpretación de resultados:
Chilca: del total de 6 muestras
analizados 3 del grupo de control y 3
del grupo experimental, existe una
prevalencia de eficiencia del 35.52%
del Cd, seguido de un 18.38% del Pb
y finalmente un 12.11 del As. En el
diente de león: del total de 6
muestras analizados 3 del grupo de
control y 3 del grupo experimental,
existe una prevalencia de eficiencia
del 90.88% de eficiencia del Cd,
seguido de un 36.89% del As y
finalmente un 32.75 del Pb. Y
finalmente el la cascaran de tuna: del
total de 6 muestras analizados 3 del
grupo de control y 3 del grupo
experimental, existe una prevalencia
de eficiencia del 57.97% de
eficiencia del Cd, seguido de un
30.42% del As y finalmente un
17.50 del Pb.
2.10. Contrastación de la hipótesis
ANOVA de un solo factor: Eficiencia vs. Vegetales Bioadsorbentes
Método
Hipótesis nula
Todas las medias son iguales
Hipótesis alterna
No todas las medias son iguales
Nivel de significancia
α = 0.05
Se presupuso igualdad de varianzas para el análisis.
Análisis de Varianza
Fuente
GL
SC
Ajust.
MC
Ajust.
Valor
F
Valor
p
Vegetales Bioadsorbentes
2
885.8
442.9
1.00
0.379
Error
33
14634.0
443.5
Total
35
15519.8
Nota. Procesado en Minitab v19
Medias
Vegetales
Bioadsorbentes
N
Media
eficiencia
Desviación estándar
IC de 95%
Cascara de tuna
12
39.44%
22.69
(27.08, 51.81)
Chilca
12
33.44%
16.51
(21.07, 45.81)
Diente de león
12
45.59%
23.30
(33.22, 57.96)
Nota. Desviación estándar agrupada = 21.0583
Comparaciones en parejas de Tukey
95 | P á g i n a
Tabla 21
Organizar la información aplicando el método de Tukey con un nivel de confianza del 95%
Vegetales
Bioadsorbentes
N
Media
Agrupación
Diente de león
12
45.59%
A
Cascara de tuna
12
39.44%
A
Chilca
12
33.44%
A
Nota. Las medias que no comparten una letra son significativamente diferentes.
Tabla 22
Resultado de la eficiencia de las plantas bioadsorbentes Chilca, diente de león y cascara de tuna
Por tanto, la contrastación de la hipótesis
estadística con el método Tukey a una
confianza de 95%, los datos de eficiencias
en los tratamientos de vegetales
Bioadsorbentes, en muestras analizadas de
aguas y vegetales, las medias no presentan
diferencias significativas.
4 DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos de las mediciones de
parámetros físicos, tales como la temperatura, pH,
conductividad y oxígeno disuelto en las muestras
de agua del riachuelo San Pedro de Mimosa y la
bocamina Ocopa, ofrecen una visión clara de las
condiciones ambientales de estas fuentes. En
términos de temperatura, se registraron valores de
14.35°C para el riachuelo y 13.2°C para la
bocamina, lo que proporciona un indicador inicial
sobre las características térmicas de ambas fuentes
de agua.
El pH, un parámetro esencial para determinar la
idoneidad del agua para el riego, fue de 5.4 en el
riachuelo y 5.0 en la bocamina. Estos valores están
por debajo del rango recomendado para el riego
agrícola, que según diversas normativas, debe estar
entre 6 y 9 para suelos destinados al cultivo de
vegetales. En particular, el Decreto Supremo
N°004-2017-MINAM establece que el pH óptimo
para el uso de agua en el riego de vegetales debe
estar entre 6.5 y 8.5, lo que indica que ambas
fuentes de agua no cumplen con este criterio.
En cuanto a la conductividad eléctrica, los valores
obtenidos fueron de 164.68 µS/cm para el
riachuelo y 136.0 µS/cm para la bocamina. Estos
niveles están considerablemente por debajo del
límite máximo de 2500 µS/cm establecido por el
Decreto Supremo N°004-2017-MINAM-ECA, lo
que sugiere que, desde este punto de vista, el agua
es adecuada para su uso en riego. La conductividad
eléctrica es un parámetro que evalúa la presencia
de sales disueltas, y los valores reportados son
coherentes con los estándares de calidad para
riego.
Los niveles de oxígeno disuelto fueron de 11.3
mg/L en el riachuelo y 9.6 mg/L en la bocamina,
ambos superando el mínimo de 4 mg/L exigido por
el ECA. Esto indica que ambas fuentes de agua
tienen una buena capacidad para sostener procesos
de oxidación-reducción, lo que refleja una
condición favorable para la vida acuática y la
calidad del agua.
En cuanto a la concentración de metales pesados,
las muestras del riachuelo San Pedro de Mimosa
revelaron niveles de arsénico de 0.4643 mg/L,
superando en un 13% el límite establecido por el
ECA. Además, el plomo se encontró en una
concentración de 0.0252 mg/L, justo en el límite
permitido, mientras que el cadmio, con 0.0083
mg/L, estuvo por debajo del límite máximo
permitido. Estos resultados sugieren que el agua
del riachuelo presenta un grado de contaminación
significativo, especialmente en lo que respecta al
33.44 45.59 39.44
0.00
20.00
40.00
60.00
Chilca Diente de leon Cascara de tuna
Eficiencia en %
Vegetales silvestres bioadsorbantes
Resultado de Eficiencias de plantas bioadsorbentes
Eficiencia
96 | P á g i n a
arsénico. Comparado con investigaciones previas,
como el estudio de Rivera (2021), que reportó
concentraciones mucho más bajas, los niveles
observados en este análisis son elevados.
En cuanto a la bocamina Ocopa, las
concentraciones de arsénico fueron aún mayores,
con 0.5498 mg/L, superando ampliamente los
límites del ECA. Sin embargo, los niveles de
cadmio (0.0023 mg/L) y plomo (0.0315 mg/L) se
encontraron por debajo del límite permitido, lo que
sugiere una menor contaminación en estos dos
metales comparado con el arsénico. Estos
hallazgos coinciden con los reportados por
Torrance et al. (2021) en estudios de aguas
contaminadas por minería artesanal.
En relación a los vegetales silvestres analizados,
las concentraciones de arsénico fueron
particularmente elevadas, con 3.66 mg/kg en
diente de león, 2.232 mg/kg en cáscara de tuna y
4.37 mg/kg en chilca. En cuanto al cadmio, los
valores encontrados fueron 0.1645 mg/kg en diente
de león, 0.0345 mg/kg en cáscara de tuna y 0.0715
mg/kg en chilca. Para el plomo, las
concentraciones alcanzaron 3.0900 mg/kg en
diente de león, 0.4400 mg/kg en cáscara de tuna y
0.4705 mg/kg en chilca. Estos resultados,
comparados con estudios como los de Santos et al.
(2017) y Huaranga, et al. (2022), sugieren que estas
plantas tienen una notable capacidad para
acumular metales pesados, lo que las convierte en
candidatas prometedoras para la fitoextracción, un
proceso que podría ser aprovechado para remediar
suelos y aguas contaminadas por arsénico, cadmio
y plomo.
5 CONCLUSIÓN
La evaluación de la capacidad de bioadsorción de
los tres bioadsorbentes en muestras de agua
superficial de la bocatoma Ocopa arrojó resultados
variados. En el caso del diente de león, se logró una
eficiencia del 47.74% para la remoción de arsénico
(As), 84.34% para cadmio (Cd) y 32.94% para
plomo (Pb). Por su parte, la chilca mostró una
efectividad del 33.56% para As, 77.11% para Cd y
42.46% para Pb. En cuanto a la cáscara de tuna, su
rendimiento fue del 23.99% en As, 75.90% en Cd
y 15.87% en Pb. Luego de realizar un proceso
experimental adicional con agua de la bocatoma,
los resultados mostraron algunas variaciones: el
diente de león tuvo una eficiencia del 36.89% en la
remoción de As, 90.88% en Cd y 32.75% en Pb; la
chilca alcanzó solo un 12.11% en As, 35.52% en
Cd y 18.38% en Pb; mientras que la cáscara de tuna
incrementó su eficiencia a un 30.42% en As,
57.97% en Cd y 17.50% en Pb.
En cuanto al análisis de las aguas del riachuelo San
Pedro de Mimosa, los resultados iniciales
revelaron que el diente de león logró una eficiencia
de bioadsorción del 44.78% en la remoción de As,
38.30% en Cd y 25.40% en Pb. La chilca mostró
una efectividad del 33.53% en As, 34.04% en Cd y
36.19% en Pb. Por su parte, la cáscara de tuna
presentó un rendimiento del 23.43% en As,
17.02% en Cd y 37.14% en Pb. Tras el proceso
experimental con estas muestras, el diente de león
redujo su eficiencia a un 20.52% en As, 67.78% en
Cd y 24.76% en Pb; la chilca alcanzó un 20.46%
en As, 21.68% en Cd y 36.24% en Pb; mientras que
la cáscara de tuna mostró un incremento notable,
con un 66.35% en As, 34.78% en Cd y 72.95% en
Pb.
En conclusión, el análisis estadístico utilizando el
método de Tukey con una confianza del 95%
reveló que no hubo diferencias significativas en la
eficiencia de bioadsorción entre el diente de león,
la chilca y la cáscara de tuna. Sin embargo, a lo
largo del proceso experimental, se observó que el
diente de león fue el bioadsorbente más eficiente,
con un rendimiento promedio del 45.59%, seguido
por la cáscara de tuna con un 39.44% y la chilca
con un 33.44%. Estos resultados sugieren que,
aunque las diferencias no son estadísticamente
significativas, el diente de león mostró una ligera
ventaja en términos de capacidad de adsorción de
metales pesados, especialmente cadmio.
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