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Timestamp: 2020-06-03 22:14:20+00:00

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Metodologia-fitorremediacion de Suelos Con Metales Pesados (1) | Contaminación | Minería | Бесплатная 30-дневная пробная версия | Scribd
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FITORREMEDIACIÓN DE AGUAS RESIDUALES POR HIDROPONIMIA.pdf
3FITORREMEDIACIÓN
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monografia FITORREMEDIACION
Fitoremediacón
Tesis Fitorremediacion para reduccion de Eutrofizacion - copia.pdf
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN FIQ_UNAC
Árbol de definiciones…………………………………………………………………3
I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN……………….4
1.1. DETERMINACIÓN DEL PROBLEMA………………………………………4
I.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA…………………………………… 5
Formulación especifica
I.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN……………………………
I.4 JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION……………………………….7
I.4.2.1 Ubicación Geográfica
MARCO TEORICO…………………………………………………………………8
II.1 ANTECEDENTES DE ESTUDIO……………………………………………8
Familias, géneros y especies vegetales identificadas por su potencial
fitorremediador
Características de las plantas empleadas en fitorremediación
Tolerancia de las plantas hacia los metales pesados
II.2 MARCO CONCEPTUAL…………………………………………………… 12
II.2.1.1 El Suelo
II.2.1.2 Origen de la Contaminación de Suelos por Metales Pesados
II.2.1.3 Fitorremediación
II.2.1.4 SonchusOleraceus
II.2.2.1 Tecnologías de Remediación:
II.2.2.2 Mecanismos de Acumulación y Asimilación en Plantas
Normas de Control y Datos Estadísticos
II.2.3.1 Estándares de calidad ambiental (ECA) para suelo
II.2.3.2 Ley que regula los pasivos ambientales de la actividad minera
II.2.3.3 Atención a Personas Afectadas por Contaminación con Metales Pesados y
II.3 DEFINICIONES DE TÉRMINOS BÁSICOS U OTROS CONTENIDOS….16
FORMULACION DE HIPOTESIS……………………………………………………18
CONJETURAS………………………………………………………………….18
Conjeturas Explicativas
Fitorremediación de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la MINA
Conjeturas Predictivas
HIPOTESIS…………………………………………………………………………….21
VARIABLES……………………………………………………………………………23
INDICADORES…………………………………………………………………………24
METODOLOGIA………………………………………………………………………………26
TIPO DE INVESTIGACION……………………………………………………………26
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN………………………………………………….26
Materiales , Equipos e Insumos
POBLACION Y MUESTRA…………………………………………………………33
Estratificación del Universo de la Investigación
Determinación del Número de Muestra
PLAN DE ANÁLISIS ESTADÍSTICOS TÉCNICAS ESTADÍSTICAS…………34
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES………………………………………………… 36
PRESUPUESTO………………………………………………………………………….37
VI.1 INGRESOS……………………………………………………………………………37
EGRESOS……………………………………………………………………………37
VI.2.1 Bienes (consumo)
VI.2.2 Servicios
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS………………………………………………………39
ESQUEMA TENTATIVO DE TESIS
CAROLINAP2
ARBOL DE DEFINICIONES
TRATAMIENRTO
BIOAUMENTACI
FITORREMEDIACI
BIOESTIMULACI
NIABAMBA
PLANTAGINACE
BRASSICASEAE
ORBIGNYANA
1.1.1. Selección General:
La minería en su conjunto produce toda una serie de contaminantes sólidos, que de una
forma u otra va a parar al suelo. Esto sucede ya sea por depósito a partir de la atmósfera
como partículas sedimentadas o traídas por las aguas de lluvia, por el vertido directo de los
productos líquidos de la actividad minera y metalúrgica, o por la infiltración de productos de
lixiviación del entorno minero: aguas provenientes de minas a cielo abierto, escombreras
(mineral dumps), etc., o por la disposición de elementos mineros sobre el suelo:
escombreras, talleres de la mina u otras edificaciones más o menos contaminantes en
1.1.2. Selección especifica:
La actividad minera de la MINA CAROLINA ha modificado sustancialmente la vegetación
natural de ligeramente degradada a muy degradada con comunidades aisladas,
principalmente desarrollada a orillas de los ríos, caminos y cercos.
Para ello la fitorremediación es una alternativa que hace el uso de plantas para remover,
contener o neutralizar el efecto de los contaminantes, se han estudiado cierto grupo de
PLANTAS HIPERACUMULADORASpor su tolerancia a concentraciones extremas de
metales, tanto en suelos naturales como antropogénicos.
La evaluación de la eficiencia de remoción por las dos especies SONCHUS OLERACEUS
(cerraja) y LEPIDIUM BIPINNATIFIDUM (mostacilla)son
ideales para remediar este tipo
CAROLINAP4
1.2.1. Formulación general: 
biorremediadora
remoción de metales pesados presentes en los suelos contaminados
por la mina carolina?
1.2.2. Formulación especifica:
¿Cuáles el nivel de contaminación con metales pesados de los suelos
aledaños a la MINA CAROLINA en HUALCAYOC?
¿Cuáles son los suelos que específicamente estudiaremos?
¿Cuáles son las principales causas de la contaminación de estos
de plantas crecidas
naturalmente en zonas mineras.
Investigar la tolerancia de las respectivas floras frente al impacto de los metales del
suelo en localidad: Hualgayoc, Cajamarca (Perú).
Evaluar los parámetros convencionales y el contenido de metales pesados de los
suelos superficiales en la zona de explotación minera estudiada.
Relacionar el contenido de metales pesados de las plantas con respecto al suelo del
cual proceden.
Proponer especies naturales para su uso potencial en técnicas de fitorremediación.
Aportar información útil para fomentar el desarrollo incipiente de técnicas de
fitorremediación en áreas andinas ricas en minas metálicas.
1.4. JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION: La presente Investigación se justifica por su:
1.4.1. Naturaleza:
Problema: Los residuos industriales de las minas son arrojados a los ríos los que a su
paso contaminan grandes áreas de suelos. Los suelos contaminados con metales pesados
generan una peligrosa situación para la vegetación a su alrededor. Los metales
contaminantes son tóxicos para el ecosistema y la salud humana además de no ser
susceptibles a ser degradados por lo cual no se puede hablar de una eliminación sino una
variación de concentración o forma química. Para esto usamos PLANTAS
HIPERACUMULADORAS por su gran capacidad de adsorber metales.
CAROLINAP6
Objeto: Los suelos de contaminados por metales pesados en la MINA CAROLINA
remediados por plantas HIPERACUMULADORAS.
1.4.2. Magnitud:
Actualmente existen una gran variedad de plantas acumuladoras, su variación depende de
su naturaleza y de donde se desarrollan. Se puede señalar que las plantas son
consideradas como hiperacumuladoras si estas acumulan elevadas concentraciones de
metales pesados en su parte aérea, estos valores deben ser mayores a 100 mg·kg-1 en el
caso de Cd; 1000 mg·kg-1 para Al, As, Co, Cu, Ni, Se, Pb y 10000 mg·kg-1 de Zn y Mn,
teniendo como índice de bioacumulación con respecto al suelo > 1 y un Factor de
translocación > 1.
1.4.2.1. Ubicación Geográfica:
La zona de estudio está situada en la Sierra Norte del Perú, específicamente en el
Departamento de Cajamarca, Distrito de Hualgayoc. El Distrito de Hualgayoc limita al norte
con la Provincia de Chota, al Sur con la Provincia de Hualgayoc y San Pablo y al Oeste con
la Provincia de San Miguel y Santa Cruz. Según el censo de 2007, el distrito de Hualgayoc
tiene un total de 16845 habitantes y una superficie de 219 km 2 .
1.4.3. Vulnerabilidad:
Debido a la amplia información
es ideal para la recolección de muestras
autoridades faciliten el estudio, además debemos
mencionar que el costo tanto de la investigación como del método son bajos en
comparación con otros métodos clásicos
El uso de plantas hiperacumuladoras tiene un futuro prometedor por su gran diversidad,
tolerancia y capacidad de acumular metales pudiendo así desarrollar tecnologías más
eficientes y económicas. A este tipo de tecnología no solo se puede emplear para suelos
contaminados por minas sino también para suelos con contaminación: agrícola, industrial y
urbano ya que se adaptan a zonas de alta y baja concentración de metales.
2.1. ANTECEDENTES DE ESTUDIO:
2.1.1.Familias, géneros y especies vegetales identificadas por su potencial
fitorremediador:
En la presente cita se expone que las familias que predominan en los procesos de
acumulación de metales son la Asteraceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Cyperaceae,
Cunouniaceae, Fabaceae, Flacourtiaceae, Lamiaceae, Poaceae, Violaceae y
Euphorbiaceae. Menciona que dentro de la familia Brassicaceae se encuentran 11 géneros
y 87 especies que han sido identificados por su potencial fitorremediador y teniendo como
CAROLINAP7
a los géneros con mayor cantidad de especies acumuladoras son: Allysum (46) yThlapsi
(28), Prasad y Freitas (2003).
Se sabe que existe un alto número de estudios específicos sobre la acumulación de
metales en diferentes especies vegetales. La Tabla 1 (Sánchez Pinzón María Solange)
referencia algunos estudios realizados con plantas acumuladoras de metales pesados.
Según los reportes sobre acumulación y fitorremediación de metales pesados son más
abundantes para el Cd, Pb y Zn comparado con el número de trabajos realizados en la
fitorremediación de Hg. Moreno-Jiménez (2006), realizo un trabajo donde evaluó la
bioacumulación de Hg en las especies Rumexinduratus Boiss y Reuter(Polygonaceae) y
Marrubiumvulgare. (Lamiaceae). Los autores indicaron que el tejido aéreo de cada una de
las dos especies puede extraer entre 10 y 30 g deHg/ha/año, demostrando que las dos
especies poseen potencial para fitorremediar el alto contenido de Hg en los suelos.
En otro estudio deLomonte (2009) sobrefitorremediación de biosólidos, concluyeron que
las especies Atriplexcodonocarpa y Australodanthoniacaespitose, tienen alto potencial de
fitorremediación de Hg, media como el índice de traslocación y su capacidad para tolerar el
alto contenido de mercurio en los biosólidos.
Es de conocimiento además que dentro del grupo de plantas utilizadas para la
fitoextracción, se reconocen algunas que tienen una capacidad excepcional para acumular
metales pesados. Aquellas especies han sido denominadas hiperacumuladoras.
Tabla 1: especies identificadas por su potencial fitorremediador de algunos metales
CAROLINAP8
(Fuente: MARIA SOLANGE SANCHEZ PINZON / Contaminación por Metales Pesados en
el Botadero de Basuras de Moravia en Medellín: Transferencia a Flora y Fauna y
Evaluación del Potencial Fitorremediador de Especies Nativas e Introducidas).
2.1.2.Características de las plantas empleadas en fitorremediación:
CAROLINAP9
En la presente cita se expone que una planta acumuladora es aquella que concentra los
metales en sus órganos de crecimiento, siendo caracterizada por una relación de
concentración parte aérea/parte radical mayor que 1, distinguiéndose 3 tipos de
mecanismos: acumulación, indicador y exclusión, teoría de Baker (1981).
Mencionando sobre las plantas hiperacumuladoras poseen características inusuales, tales
como la capacidad de absorber y translocar grandes cantidades de metales a sus tallos,
así como la hipertolerancia.
Se da a conocer que existen especies de plantas y genotipos que pueden crecer y
desarrollarse en suelos altamente contaminados con metales pesados. Estas plantas
pertenecen a una flora especializada, que coloniza suelos originarios de serpentina (ricos
en Ni) y calamina (mineral que contiene altas concentraciones de Zn y Cd) naturalmente
contaminados, o área contaminadas por la actividad antrópica como las actividades
mineralógicas. Esas plantas son seleccionadas naturalmente por su alta tolerancia a un
determinado metal (hipertolerancia), además algunas plantas no solamente toleran altos
tenores del metal, sino también los hiperacumulan, por presentar mecanismos fisiológicos y
bioquímicos para adaptarse y exhibir propiedades de hipertolerancia e hiperacumulación de
Además el potencial de empleo de estas plantas en la limpieza de suelos contaminados se
limita por los siguientes factores:
- generalmente solo acumulan un elemento y no han sido identificadas para todos los
- La mayoría crecen lentamente y producen reducida biomasa.
- Generalmente son especies endémicas y poco se conoce sobre las mismas, como sus
características agronómicas de cultivo y su fisiología.
En el año 1997, se reportaron el siguiente número de plantas hiperacumuladoras:
(Fuente: DRC. RAMIRO VALDÉS CARMENATE, DRAC. MARÍA IRENE BALBÍN ARIAS/
Fitorremediacion para Metales Pesados. Principios de una Tecnología en Desarrollo,
2.1.3. Tolerancia de las plantas hacia los metales pesados:
CAROLINAP10
Se da a conocer en la siguiente cita que la tolerancia hacia los metales pesados está
representada por la habilidad de sobrevivir en un suelo que es tóxico a otras plantas, y se
manifiesta mediante una interacción entre el genotipo y su ambiente, lo cual determina su
Se menciona que los mecanismos de tolerancia son en gran parte internos: los metales son
absorbidos por plantas crecidas en sustrato metalífero, presentando una serie de
adaptaciones fisiológicas y bioquímicas desarrolladas en varios grados para diferentes
metales en diferentes especies y poblaciones.
Teniendo como condiciones la base genética a la tolerancia, es decir el genotipo y el
ambiente producen una variación en el fenotipo del organismo y la proporción de la
variabilidad fenotípica total debida a los efectos genéticos aditivos (como es el caso de la
tolerancia hacia los metales pesados) se denomina herencia en sentido limitado y a la
especificidad de la tolerancia a los metales, donde se ha demostrado en numerosos
estudios que existe una gran diferencia en la absorción de metales de las diferentes
especies de plantas, y también entre genotipos de especies, sin embargo, a la hora de
elegir las especies determinadas para un sitio, es muy importante incluir las especies que
crecen a nivel local o muy cerca del sitio, las cuales son competitivas en virtud de las
condiciones locales y toleran más eficientemente la toxicidad del contaminante.
Quedando como concluido que la tolerancia es un factor genéticamente estable y de
carácter heredable y de esta manera, las semillas de plantas específicas pueden ser
usadas sin perder su habilidad.
(Fuente: PAOLA ANDREA DURÁN CUEVAS /Transferencia de Metales de Suelo a Planta
en Áreas Mineras: Ejemplos de los Andes Peruanos y de la Cordillera Pre litoral Catalana).
2.2. MARCO CONCEPTUAL:
2.2.1. Fundamento Teórico:
2.2.1.1. El Suelo:
CAROLINAP11
Materia mineral no consolidada u orgánica de la superficie de la corteza terrestre, que es el
resultado de las interacciones entre el material original, el clima, los macro y
microorganismos y la topografía a lo largo del tiempo y que difiere del de partida en
muchas propiedades físicas, químicas, litológicas y morfológicas.
El suelo además se tiene que es un sistema abierto, complejo, autoorganizativo, estructural
y polifuncional. Se comporta como un filtro a través del cual se producen y regulan los
flujos de energía y materia. Como tal filtro, es susceptible de contaminarse por los aportes
humanos, pudiendo así deteriorarse y no cumplir alguna de sus funciones. Por otra parte,
los suelos son cuerpos dinámicos con propiedades muy diferentes, tanto físicas como
químicas. Incluso un mismo suelo puede estar sometido a fluctuaciones diversas, como
sucede con la humedad, ph y condiciones redox. Según sean estas propiedades y sus
fluctuaciones, la forma y biodisponibilidad de los metales puede ser diferente. Por tanto, es
preciso tenerlos muy en cuenta al considerar la capacidad de amortiguación de los suelos y
también al decidir sobre el manejo de los mismos. Los suelos se clasifican, en función a su
tamaño de partícula. Las cantidades relativas de cada tipo de partícula mineral determinan
la textura de un suelo y tienen un impacto directo sobre sus propiedades físicas, químicas y
(Fuente: PAULINA A. RAMOS BRAVO y MELISSA D. TIMBLES CASTILLO/Evaluación
de la Contaminación de Suelos por Metales Pesados en la Bahía de Chañaral, Santiago -
Chile 2009)
2.2.1.2. Origen de la Contaminación de Suelos por Metales Pesados:
Bajo el término contaminación indicamos la existencia de un agente químico que está
presente en el ambiente, a una concentración tal que genera un efecto fisiológico
desfavorable en los organismos y, por tanto, puede causar un cambio ecológico.
Se consideran elementos tóxicos los metales pesados tales como Ag, Cd, Cr, Co, Cu, Fe,
Hg, Mo, Ni, Pb, Sn y Zn, así como otros elementos, tales como Al,
CAROLINAP12
As y Se. Todos estos elementos son ubicuos, al menos en concentraciones traza. Además,
algunos son requeridos por las plantas y animales como nutrientes esenciales.
Bajo ciertas condiciones estos elementos se acumulan en concentraciones tóxicas,
produciendo daños ecológicos. Ahora bien, alguno de estos elementos se encuentra ya con
valores contaminantes en su origen natural. Es el caso de las zonas donde se han formado
yacimientos minerales con algún elemento tóxico, dando lugar a una acumulación en el
suelo, biota y/o agua. En tal caso, la acumulación natural puede superar la antrópica. Este
tipo de contaminación, generalmente, tiene un carácter local.
A continuación se presentan las posibles fuentes de contaminación:
(Fuente: LOPEZ/ Fuentes de Contaminación de un Metal en Suelos, 1995)
La fitorremediación es una ecotecnología, basada en la capacidad de algunas plantas para
tolerar, absorber, acumular y degradar compuestos contaminantes, que en la actualidad
está siendo aplicada en diversos países para recuperar suelos contaminados tanto con
compuestos orgánicos como inorgánicos. Frente a las tradicionales técnicas físico-
químicas, la fitorremediación presenta diversas ventajas entre las que se puede destacar
su menor coste económico, su aproximación más respetuosa con los procesos ecológicos
del ecosistema edáfico, y el hecho de ser una tecnología social, estética y ambientalmente
más aceptada. Por ello, no es de extrañar que la fitorremediación se contemple cada vez
más como una alternativa medioambientalmente respetuosa, frente a las técnicas físico-
Es importante recordar que el término fitorremediación engloba una serie de fitotecnologías
diferentes en lo concerniente, sobre todo, a los mecanismos fisiológicos implicados en la
recuperación de los suelos contaminados (por ej., fitoextracción, fitovolatilización,
fitodegradación, rizofiltración, fitoestabilización, etc.), cuya explicación excede los objetivos
Dentro del campo de la fitorremediación, la fitoextracción es la fitotecnología más
prometedora para la recuperación de suelos contaminados con metales pesados, los
cuales suelen presentar una alta persistencia en los suelos (al fin y al cabo, a diferencia de
los contaminantes orgánicos, no hay que olvidar que los metales pesados no pueden
degradarse por procesos químicos ni biológicos). La fitoextracción se basa en el hecho de
que, mediante diversos procesos fisiológicos, las plantas pueden actuar como bombas de
succión, alimentadas por energía solar a través de la fotosíntesis, que literalmente extraen
los metales del suelo a través de sus raíces para después acumularlos en sus tejidos
aéreos [2]. Una vez que las plantas han acumulado los metales en sus tejidos aéreos, se
cosechan y posteriormente se transportan para su deposición en un vertedero controlado,
su incineración o su compostaje. Por supuesto, si las plantas son incineradas, las cenizas,
en las que se encuentran los metales que la planta había acumulado, se deben tratar como
residuos tóxicos y peligrosos, y enviarse a vertederos controlados. En ocasiones, si su
valor en el mercado así lo justifica, es factible recuperar los metales de las cenizas para
posteriormente reutilizarlos (fitominería).
Las plantas con mayor potencial para la fitoextracción de metales son las especies
metalofitas, plantas que gracias a diversos mecanismos fisiológicos sobreviven, muchas
veces de forma endémica, en suelos que presentan niveles elevados de metales. Dentro
de ellas, las plantas denominadas hiperacumuladoras son de gran interés pues presentan
de forma natural una impresionante capacidad para tolerar, absorber y acumular elevadas
concentraciones de metales en sus tejidos. Estas rarezas botánicas han de ser
preservadas pues, además de su valor intrínseco como parte de una biodiversidad vegetal
que ha desarrollado durante miles de años la capacidad para sobrevivir en suelos con altas
concentraciones de metales, son una herramienta biológica valiosísima para la
recuperación de suelos contaminados por actividades industriales y mineras
(Fuente: CARLOS GARBISU, LUR EPELDE, JOSÉ M. BECERRIL/El Ecologista)
SonchusOleraceus:
También se llama: Cerrajón
Altura: 40-80 cm (alrededor de 15–30 pulg.)
Flor: Numerosos flósculos radiales de color amarillo claro, con disposición en lengüeta,
agrupados en cabezuelas similares a flores (capítulos), 2-2,5 cm (0,8–1,2 pulg.)
transversalmente. Corola formada por 5 pétalos unidos, extremo de la lígula de 5 dientes.
Cáliz modificado en forma de un anillo de pelos sin ramificar (un vilano). 5 estambres,
anteras unidas formando un tubo que rodea el estilo. Pistilo de 2 carpelos unidos, estilo
solitario, estigma bilobulado. Capítulo abrazado por tres verticilos de brácteas involucrales.
Capítulos sostenidos en un grupo corimboso.
Hojas: Alternas, delgadas, romas, glabras, verde azuladas por debajo. Pecíolo de hojas
inferiores estriado, apenas alado, borde del ala con pocos dientes con puntas como cerdas.
Limbo de lóbulos pinados, con bordes superficialmente dentados, de cerdas cortas o lisos.
Lóbulo terminal grande, triangular. Lóbulos laterales delgados, girados hacia el pecíolo de
la hoja. Hojas del tallo sin pecíolo, con lóbulos basales que abrazan el tallo.
CAROLINAP14
Fruto: Cipsela marrón, aplanada, acanalada longitudinalmente y coronada por un vilano de
alrededor de 8 mm (0,8 pulg.) de largo, pelos sin ramificar.
Hábitat: Jardines, tierra arable, alrededores de residencias.
La cerraja, también conocida como cerrajón, es una planta anual productora de látex. Sus
cabezuelas están protegidas por tres verticilos alternados de brácteas involucrales verdes,
no más de 35 en total. Es una especie que prospera en los mismos tipos de lugares que la
especie bastante similar espinosa S. asper.
Las dos especies se pueden diferenciar por las hojas dentadas (sólo muy pocas veces
lobuladas) de la última. Además de la variante dominante, var. oleraceus, hay otra raza de
cerraja en Finlandia. La var. lacerus tiene hojas con el lóbulo terminal de aproximadamente
el mismo tamaño que los laterales. La cerraja es muy adecuada como forraje para ganado.
Anteriormente también se usaba como planta medicinal.
(Fuente:http://www.luontoportti.com/suomi/es/kukkakasvit/cerraja)
2.2.2.Antecedentes Metodológicos:
2.2.2.1. Tecnologías de Remediación:
A) Tratamientos físico-químicos: En este tipo de tratamiento se aprovechan las propiedades físicas y/o químicas de los contaminantes o del medio contaminado para separar o contener la contaminación. Entre sus ventajas se encuentran el que son económicamente factibles, requieren de periodos cortos de tratamiento y el equipo necesario es accesible y no requiere mucha energía. Las principales desventajas que presenta este método y que consiste en que se generan residuos que deben tratarse nuevamente.
B) Tratamientos biológicos : Fitorremediación de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la MINA CAROLINAP15
Este tipo de tratamientos tiene dos grandes divisiones, la fitoremediación y la
biorremediación, y consiste en el empleo de organismos vivos o productos derivados de
ellos, para contener o remover compuestos tóxicos como los metales.
Fitorremediación: Consiste en el uso de plantas, las cuales remueven, acumulan o
estabilizan el contaminante en suelos, sedimentos o aguas.
Biorremediación: Esta estrategia depende de la actividad metabólica de los
microorganismos capaces de utilizar los contaminantes como fuente de alimento y energía
o bien producir compuestos para acomplejar y secuestrar algunos metales.
(Fuente: VOLKE SEPÚLVEDA, TANIA/Tecnologías de remediación para suelos
contaminados, México: INE-SEMARNAT, 2002)
2.2.2.2. Mecanismos de Acumulación y Asimilación en Plantas:
Para que cualquier compuesto sea absorbido por una planta, éste debe de estar en
contacto con su raíz. Existen tres mecanismos para que esto ocurra: ﬂujo de masa, difusión
e intercepción con la raíz.
A) Flujo de masa:
Los compuestos son transportados en forma de iones a la raíz vía ﬂujo de agua. Las
plantas transpiran agua lo cual causa un gradiente que permite al agua ﬂuir hacia la raíz.
Si los compuestos se encuentran en forma soluble en agua, serán absorbidos a través de
la raíz. Este es un mecanismo importante por medio del cual la planta absorbe nutrientes o
iones que están abundantemente en el suelo, pero se encuentran débilmente ﬁjados al él,
como lo son el Ca 2+ , Mg 2+ , NO 3- ,Cly H 3 BO 3 . Los factores que inﬂuyen en el ﬂujo de masa
son la textura (poca humedad en el suelo disminuye el ﬂujode masa), el tamaño del
sistema de raíces de la planta (profundidad, grosor), la temperatura del suelo (temperaturas
frías reducen la transpiración de la planta).
B) Difusión:
La difusión es la migración espontánea de sustancias de regiones de alta concentración a
regiones donde la concentración es más baja. La difusión iónica ocurre en la solución del
suelo. Los iones disueltos en la solución del suelo se moverán de zonas de mayor
concentración a zonas de menor concentración. El área alrededor de la raíz en una
plantación crecimiento activo tiene una baja concentración de nutrientes, así que los
nutrientes que se encuentran en la solución del suelo, migrarán hacia el área de la raíz. Los
nutrientes que son absorbidos por las raíces de las plantas a través de este mecanismo
son el potasio (K) y el fósforo (P), ambos son de baja solubilidad. El principal factor que
inﬂuye en la difusión es el gradiente de concentración. El gradiente de concentración es el
radio conocido como lixiviación microbiana, o inmovilizado lo cual puede ocurrir por
diversos mecanismos).
CAROLINAP16
C) Intercepción con la raíz:
Con la extensión continua de las raíces a través del suelo, existe un contacto continuo de
las raíces con el suelo que no se encuentra expuesto a la intemperie. Las superﬁcies de las
raíces están directamente interaccionando con los nutrientes y compuestos del suelo en
este proceso desplazamiento. La cantidad de nutrientes absorbidos por intercepción de raíz
dependen del volumen de la raíz. Típicamente, no más del 1 % en volumen del suelo está
en contacto por las raíces. Los nutrientes como el calcio y el magnesio son comúnmente
absorbidos por intercepción con la raíz. La micorriza (asociación simbiótica entre un hongo
“fungi” y las raíces de la planta) puede incrementar la superﬁcie de área de las raíces y
elevar para la absorción de nutrientes por este mecanismo.
(Fuente:MARÍA GUADALUPE LÓPEZ DOMÍNGUEZ/ Distribución y Fitodisponibilidad de
Metales Pesados (Sb, Hg, As) en los Jales de la Mina de Antimonio de Wadley, Estado de
San Luis Potosí).
2.2.3. Normas de Control y Datos Estadísticos:
2.2.3.1. Estándares de calidad ambiental (ECA) para suelo:
Establecen valores nacionales que regulan la calidad del suelo de todo el país.
Son aplicables a todo proyecto y actividad cuyo desarrollo genere, o pueda generar,
riesgos de contaminación del suelo en su emplazamiento o áreas de influencia.
Fue en cumplimiento del Plan de Estándares de Calidad Ambiental (ECA) y Límites
Máximos Permisibles (LMP) para el período 2012-2013, aprobado en agosto de 2012.
CAROLINAP17
Lima, 26 de marzo de 2013.- El Ministerio del Ambiente (MINAM) aprobó los Estándares de
Calidad Ambiental (ECA) para suelo a través del Decreto Supremo N° 002-2013-MINAM
publicado en la víspera en el diario oficial El Peruano.
Los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Suelo son aplicables a todo proyecto y
actividad, cuyo desarrollo dentro del territorio nacional genere o pueda generar riesgos de
contaminación del suelo en su emplazamiento y áreas de influencia.
La norma prohíbe mezclar suelo contaminado con no contaminado, con la finalidad de
reducir la concentración de uno o más contaminantes para alcanzar los ECA suelo.
Además, indica que son instrumentos obligatorios en el diseño y aplicación de todos los
instrumentos de gestión ambiental, lo que incluye planes de descontaminación de suelos o
En el caso de proyectos nuevos, las empresas están obligadas a determinar la
concentración de las sustancias químicas que caracteriza a sus actividades extractivas,
productivas o de servicios, en el suelo de su emplazamiento y áreas de influencia, como
parte de su Instrumento de Gestión Ambiental.
Por su parte, para las actividades en curso las empresas deberán actualizar sus
instrumentos de gestión ambiental en concordancia con la nueva legislación en un plazo de
(Fuente: http://www.minam.gob.pe)
LEY Nº 28271
De conformidad con el Artículo 2 del Anexo del Decreto Supremo N° 033-2005-EM,
publicada el 16 Agosto 2005, las actividades de cierre de pasivos ambientales a que se
refiere la presente Ley, no están comprendidas dentro del ámbito de aplicación del
Reglamento para el cierre de minas, Decreto Supremo N° 033-2005-EM.
La presente Ley tiene por objeto regular la identificación de los pasivos ambientales de la
actividad minera, la responsabilidad y el financiamiento para la remediación de las áreas
afectadas por éstos, destinados a su reducción y/o eliminación, con la finalidad de mitigar
sus impactos negativos a la salud de la población, al ecosistema circundante y la
Artículo 2.- Definición de los Pasivos Ambientales
Son considerados pasivos ambientales aquellas instalaciones, efluentes, emisiones, restos
o depósitos de residuos producidos por operaciones mineras, en la actualidad abandonada
o inactiva y que constituyen un riesgo permanente y potencial para la salud de la población,
el ecosistema circundante y la propiedad.
Artículo 3.- Identificación e inventario de Pasivos Ambientales
CAROLINAP18
La identificación, elaboración y actualización del inventario de los pasivos ambientales
mineros, serán efectuadas por el órgano técnico competente del Ministerio de Energía y
Minas. Los titulares mineros con concesión vigente, brindarán las facilidades de acceso e
información requeridas.
Artículo 4.- Identificación de los responsables de los Pasivos Ambientales
El Ministerio de Energía y Minas a través de su órgano técnico competente identificará a los
responsables de las operaciones mineras que abandonaron depósitos de residuos, labores
o instalaciones mineras, generando pasivos ambientales en sus diversas modalidades.
También identificará a los titulares de la concesión minera inactivos que mantienen el
derecho de concesión y vigencia minera hasta la actualidad y arrastran pasivos
Artículo 5.- Atribución de responsabilidades
Los titulares mineros responsables de pasivos ambientales que no desarrollen operaciones
mineras y mantienen el derecho a la titularidad de concesión a través de la vigencia
minera, deberán presentar el Plan de Cierre, salvo que éstos soliciten se cancele sus
derechos a la concesión minera.
Los titulares mineros responsables de los pasivos ambientales celebrarán contratos de
remediación ambiental con el Ministerio de Energía y Minas a través de la Dirección
General de Asuntos Ambientales, teniendo en cuenta los criterios de equidad y
corresponsabilidad, orientados al objeto de la presente Ley.
Artículo 6.- Presentación del Plan de Cierre de Pasivos Ambientales
Los responsables de los pasivos ambientales realizarán los estudios, acciones y obras
correspondientes para controlar, mitigar y eliminar, en lo posible, los riesgos y efectos
contaminantes y dañinos a la población y al ecosistema en general, sobre la base del
contrato de remediación de pasivos ambientales. Estos estudios tendrán como referencia
los límites máximos permisibles o estándares de calidad establecidos por las autoridades
ambientales competentes, para lo cual presentarán su Plan de Cierre de Pasivos
Ambientales, conforme a las Guías sobre Cierre de Minas aprobadas por la Dirección
General de Asuntos Ambientales, con opinión del Ministerio de Agricultura y Ministerio de
Salud, en su caso.
(Fuente: http://www.minem.gob.pe).
Atención a Personas Afectadas por Contaminación con
Metales Pesados y otras Sustancias Químicas:
En nuestro país la diversidad geográficas, geológicas, políticas y etno-culturales permite el
desarrollo de una variedad de actividades económicas formales e informales (actividad
minería, siderurgia, metalurgia, hidrocarburos, pesquería, agricultura, entre otras) que
CAROLINAP19
generan contaminación ambiental. En nuestro medio no sólo se debe a la presencia de
metales pesados propios de la industria minero-metalúrgica (plomo, mercurio y cadmio,
arsénico, etc), sino también por los insumos químicos que se emplean como hidrocarburos,
plaguicidas, aluminio, magnesio, manganeso, hierro, cobre, cianuro, dióxido de azufre,
ácido sulfúrico, compuestos orgánicos persistentes, etc.
En concordancia con las políticas del Gobierno, el Ministerio de Salud crea el 23 de junio
del 2008 con R.M Nº 425 -2008-MINSA, la Estrategia Sanitaria Nacional de Atención a
Personas Afectadas por Contaminación con Metales Pesados y otras Sustancias Químicas,
que tiene por objetivo principal lograr acciones conjuntas y articuladas en forma
intrasectorial e intersectorial en post de la prevención y control de actividades
contaminantes con la finalidad de mitigar la mortalidad, morbilidad y discapacidad de las
personas expuestas por la contaminación con metales pesados, metaloides y otras
(Fuente: http://www.minsa.gob.pe).
2.3. DEFINICIONES DE TÉRMINOS BÁSICOS U OTROS CONTENIDOS:
CAROLINAP20
Un suelo se puede contaminar al acumularse en él sustancias a unos niveles tales que
afectan negativamente en el comportamiento de los suelos. Aquellas sustancias a ciertos
niveles de concentración, se vuelven tóxicas para los organismos del suelo. Se trata pues
de una degradación química que provoca la pérdida parcial o total de la productividad del
suelo. Normalmente aparece al producirse una ruptura de tanques de almacenamiento
subterráneo, aplicación de pesticidas, filtraciones de rellenos sanitarios o de acumulación
directa de productos industriales.
(Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_del_suelo 31/05/12)
Es un químico metálico que tenga una densidad relativamente alta y sea tóxico a
concentraciones bajas. Los ejemplos de metales pesados incluyen el mercurio, cadmio, el
arsénico, el cromo, el talio, y el plomo. En un grado pequeño se incorporan a nuestros
cuerpos vía el alimento, el agua potable y el aire. Algunos metales pesados (cobre, selenio,
cinc etc.) son esenciales mantener en el metabolismo del cuerpo humano. Sin embargo, en
concentraciones más altas pueden conducir al envenenamiento.
(Fuente:www.aesan.msc.es/AESAN/web/cadena_alimentaria/subdetalle/qui_metales_pesa
dos.shtml.)
Son los que se originan durante las actividades mineras. Incluyen los procedentes de las
etapas de prospección, extracción y almacenamiento de recursos minerales, pudiendo ser
sólidos o líquidos.
(Fuente: www.uclm.es/users/higueras/mga/Tema05/Tema05_Res_Min_0.htm.)
Remoción de metales:
Son las diferentes operaciones o tratamientos que se hacen en un medio para extraer
metales que puedan ser nocivos en dicho medio.
Materia total de los seres que viven en un lugar determinado, expresada en peso por
unidad de área o de volumen. También es considerada como materia orgánica originada en
un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.
(Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa.)
La operación unitaria que consiste en la separación de uno o más componentes de una
mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente líquido con él, cual forma solución (un soluto
A, o varios solutos, se absorben de la fase gaseosa y pasan a la líquida).
(Fuente:www.gunt.de/download/absorption_spanish.pdf.).
CAROLINAP21
Plantas hiperacumuladoras:
Las primeras plantas hiperacumuladoras caracterizadas son miembros de las familias
Brasssicaceae y Fabaceae. El gran interés despertado por las plantas hiperacumuladoras,
especialmente para destoxificar un ambiente contaminado, obliga también a resolver otros
problemas relativos a otras disciplinas, hace hincapié en ello y destaca que, cuando se
intensifique la investigación conjunta de diversos campos como botánica, fisiología vegetal,
agronomía, química y genética, probablemente se inicie un brillante futuro para la
fitorremediación. El entorno de las plantas hiperacumuladoras revela la necesidad de
impulsar mayores conocimientos multidisciplinarios que aumenten la rentabilidad y eficacia
de dichas plantas: sus aplicaciones son interesantes en muchas áreas, y particularmente
importantes en la protección del ambiente.
(Fuente: academic.uprm.edu/dpesante/AEA/fitorremediacion.pdf).
CAROLINAP22
3.1. CONJETURAS:
3.1.1 Conjeturas Explicativas:
Los suelos de la MINA CAROLINA en HUALCAYOC están contaminados.
 El exceso de metales pesados en los suelos aledaños a la MINA CAROLINA
son perjudiciales para la población.
La baja fertilidad de los suelos a causa de estos contaminantes.
 Los valles aledaños son receptores de las emisiones de residuos tóxicos de la
MINA CAROLINA.
Existe poco interés del estado en tratamiento de los suelos.
Los residuos industriales son principalmente los agentes contaminantes.
Los métodos convencionales son poco eficientes.
Los métodos de remoción convencionales son costosos.
 La concentración de metales pesados en los suelos de la mina será
3.1.2. Conjeturas Predictivas:
Existen tecnologías de remediación biológica más eficiente.
Algunos plantas hipercaumuladoras remueven bien los metales pesados.
El potencial de remoción de metales de las plantas hiperacumuladoras es alto.
La biomasa contiene un alto contenido de plantas hiperacumuladoras.
 Aprovechar la gran cantidad de plantas tolerantes y/o hiperacumuladoras de
La buena manipulación de la biomasa será provechosa para la investigación.
Se puede usar más de una planta hiperacumuladora.
La biomasa se puede regenerar y así re circular en el ciclo.
Los metales pueden ser liberados fácilmente.
CAROLINAP23
La presencia de metales pesados, en los suelos aledaños a la MINA CAROLINAen la
provincia de Hualgayoc ha generado grandes daños ambientales a la población; la
bioremediación mediante plantas hiperacumuladoras permite la extracción de estos
metales para minimizar los impactos al medio ambiente.
Hipótesis especifica independiente: La presencia de como plomo, arsénico, cadmio etc.
en los suelos aledaños a la mina carolina de hualgayoc y la acción fluvial lo disimilan hacia
los suelos agrícolas que estos presentes en las aguas de los ríos y los suelos agrícolas.
Hipótesis dependiente: Las plantas Sonchus Oleraceus (cerraja) y Lepidium
Bipinnatifidum (mostacilla). Son hiperacumuladoras y resisten las diversas calidades de
suelos; lo que les permite tener una alta absorción de sustancias metálicas.
3.3. VARIABLES:
3.3.1. Variables independientes
F(x) = Grado de contaminación de los suelos
G (y) = Metales pesados
H (z) = Métodos convenientes para la remediación
I (t) = Residuos de la mina
3.3.2. Variable dependiente:
J (m) = Remediación con plantas hiperacumuladoras.
F(x) = Grado de contaminación de los suelos.
X 1 = Fertilidad.
X 2 = Cuales son los contaminantes.
X 3 = Grado de contaminación.
X 4 = Toxicidad.
G (y) = Metales pesados.
Y 1 = Procedencia.
Y 2 = Grado de contaminación.
Y 3 = Toxicidad.
H (z) = Métodos convenientes para la remediación.
Z 1 = Toxicidad.
Z 2 =Eficiencia.
Z 3 = Rentabilidad
I (t) = Residuosde la mina.
CAROLINAP24
T 1 = Procedencia.
T 2 = Grado de contaminación.
T 3 = Toxicidad.
M 1 = Eficiencia.
M 2 = Rentabilidad.
M 3 = Comportamiento.
M 4 =plantas con afinidad a los metales pesados.
M 5 = pH del suelo.
M 6 = Tiempo de vida.
M 7 = Tipo de planta.
4.1. TIPO DE INVESTIGACION:
La presente investigación es de tipo:
Por su naturaleza, es exploratorio porque recogemos antecedentes respecto de los suelos
contaminados en Hualgayoc que pasan los niveles permisivos y se esto permitirá brindar
sugerencias para futuras investigaciones en la toma de datos.
Además es experimental porque se deben evaluar al inicio y al final de la investigación de
la variación de los niveles de contaminación y la efectividad de remediación de las plantas
hiperacumuladoras para conocer la calidad de suelo.
de la investigación, es longitudinal que
hará un seguimiento
investigación a través del tiempo que requieren el manejo de datos estadísticos.
Por las variables, se identifican la variables cuantitativas porque se selecciona dos tipos de
plantas de las cuales se cuantificara el rendimiento en el laboratorio para evaluar de una
variación de una concentración de los metales pesados presentes en las plantas.
4.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN:
Espacio: Laboratorio de Química Analítica Cuantitativa de la UNAC, ya que cuenta con
equipos, materiales y reactivos necesarios que permiten el desarrollo del proceso de
Temporal: El estudio se caracteriza por ser longitudinal, ya que se realiza más de una
medición, entre las mismas puede intervenir o no el investigador, lo que determinará que el
estudio sea observacional o experimental. Estudiando la variable a lo largo del tiempo
establecido; por ser éste, el determinante en la relación causa efecto. Según el análisis y
alcance de los resultados, la investigación es de tipo experimental, porque permitirá
introducir en ella las plantas hiperacumuladoras como la sonchus oleraceus (cerraja) y
lepidium bipinnatifidum (mostacilla) para conseguir la viabilidad de la remediación de
CAROLINAP26
4.2.1. Materiales , Equipos, Reactivos e Insumos:
Plantas hiperacumuladoras.
Porción de suelo a examinar.
Dicromato de potasio (K 2 Cr 2 O 7 , 1N).
H 2 SO 4 , Medio.
Sal ferrosa (sal de Mohr, (NH 4 ) 2 Fe (S0 4 ) 2 .6H 2 O).
Ácido hidrofluórico.
Peróxido de hidrógeno (30%).
Ácido bórico (4%).
 Aguadesionizada.
Tamices de plástico.
Bandejas de papel.
Frascos de plásticos.
CAROLINAP27
Los métodos que se utilizaron fueron:
A) Método de Bouyoucos:
Con respecto al suelo se evaluó parámetro de la granulometría, determinando el
contenido de arena, limo y arcilla que se analiza con la distribución del tamaño de partículas
en suelos mediante la densidad de la solución de sedimentación por un hidrómetro calibrado.
Este análisis se basa en la ley de Stokes que se calcula la velocidad de caída de las
partículas en función de su densidad, de su tamaño, de su viscosidad y densidad del
líquido. Se precisa, por tanto, que las partículas que componen el suelo estén suspendidas
en una solución acuosa.
Con las lecturas, se obtuvo el diámetro que se corrigió en función del tiempo, la
temperatura, y el peso (%).
Donde: Li = lectura muestra, Lo= lectura blanco, Ps= peso seco muestra
Con estos antecedentes (peso y diámetro se hace una clasificación de la granulometría y
se obtuvieron los porcentajes de arena, limo y arcilla).
B) Método de Walkley y Black :
Tratando la determinación de
carbono orgánico (materia orgánica), cuyo objetivo se
basa en cuantificar uno de los constituyentes más importantes de la materia orgánica, el
carbono orgánico (CO). Este método tiene como principio la oxidación de CO con
dicromato de potasio (K 2 Cr 2 O 7 , 1N) en medio ácido (H 2 SO 4 ), y posteriormente una
valoración del exceso de ácido crómico formado por retroceso con disolución de sal ferrosa
(Sal de mohr, (NH 4 ) 2 Fe (S0 4 ) 2 .6H 2 O), aprovechando el calor de disolución ocasionada por el
H 2 SO 4 . La reacción consiste básicamente en una oxidación del carbono orgánico, que pasa a
formar dióxido de carbono.
CAROLINAP28
Con la valoración del viraje del blanco y de la muestra se obtiene el contenido de CO (%)
Se considera que la materia orgánica contiene un promedio de 58% de CO, el contenido de
materia orgánica es:
C) Método EPA 3052:
%MO =%CO×1,724
Se determinó el contenido de metales pesados analizando el contenido total de Al, As,
Ba, Co, Cr, Cu, Fe, Li, Mn, Ni, Pb, Se, Sr, Ti, V y Zn.
D) Método ICP-OES (espectroscopia de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente):
Para el análisis del contenido de metales pesados, se analizó el contenido de Al, As, Ba, Co,
Cr, Cu, Fe, Li, Mn, Ni, Pb, Se, Sr, Ti, V y Zn.
Otro cada método instrumental:
El ph es una valoración de la cantidad de [h+] en la disolución que se forma al poner una
determinada cantidad de agua destilada en contacto con una cantidad de suelo. Mide en
escala logarítmica y representa el logaritmo negativo de la concentración de los iones
hidrógeno en disolución, expresado en moles/l.(ph = - log [h+])
Indica la salinidad y concentración de elementos en la solución del suelo.
4.2.3. Técnica:
A) Muestreo de Suelo:
Se recolectara aproximadamente 2 kg de cada muestra de suelo, del mismo sitio en donde
serán recolectadas las plantas, las muestras de suelo serán secadas en bandejas de
papel en condiciones ambientales en el interior de un laboratorio, que posteriormente se
tamizarán en tamices de plástico a 2mm y luego molidas con un mortero de ágata.
B) Muestreo de Plantas:
En el muestreo se considerara: cobertura vegetal, color del suelo y textura, síntomas de
fitotoxicidad, distancia de la mina y dirección predominante del viento. Para el análisis de
las plantas se basaran en los siguientes criterios:
1) Alta cantidad de biomasa.
2) Distribución amplia en la zona de la cual proceden.
CAROLINAP29
3) Que posean bajos requerimientos de nutrientes.
4) No presencia de síntomas de fitotoxicidad.
Las plantas se colocaran entre hojas
procedencia, se tendrá que eliminar el exceso de humedad, para posteriormente ser
puestas en una estufa a 60 º C y se moleran con mortero de ágata para su análisis.
4.2.4. Procedimiento:
A) Proceso de extracción para el análisis del contenido de los metales en el suelo:
Se añade a las muestras de suelo trituradas 9 ml de ácido nítrico, 1 ml de peróxido de
hidrógeno (30%), 3 ml de ácido hidrofluórico, 2 ml de ácido clorhídrico y 5 ml de agua
desionizada. Posteriormente secaran en el microondas a 200 °C. Una vez que las muestras
alcanzaron la temperatura ambiente, se añadieron 30 ml de ácido bórico (4%) y se calentó
al microondas a 170 º C por 5 minutos. Este último paso fue realizado para eliminar el
ácido hidrofluórico formando ácido tetrafluorobórico, debido a que el ácido hidrofluórico
daña el vidrio.
B) Proceso de extracción para el análisis del contenido de metales en la planta:
Se pesa alrededor de 0,1 g de cada muestra, con 3 repeticiones por muestra, a las cuales
además se debe agragar 4 blancos.A cada muestra se le añade 5 ml de ácido nítrico (HNO 3 )
al 69% y 2 ml de agua oxigenada (H 2 O 2 ) al 30% y se coloca en el microondas.
Una vez finalizada la digestión, las muestras se enrasan con agua, dentro de la cámara
de flujo laminar. En frascos de plásticos se procede a la dilución de la muestra.
CAROLINAP30
4.3. POBLACION Y MUESTRA
La mina carolina es un yacimiento formado por el transporte de limo y minerales
pesados de diferentes formas y tamaños, posee una planta concentradora de 2.000
TM al día.
Se han estudiado suelos y especies de plantas espontáneas procedentes de dos
zonas afectadas por explotaciones mineras. La primera ubicada en la provincia de
Cajamarca, zona de Hualgayoc (Perú) en cuyo lugar en la actualidad existe una mina
polimetálica Carolina.
4.3.1. Estratificación del Universo de la Investigación:
El presente estudio se basa en la aplicación del método de fitorremediación de plantas
acumuladoras, realizado por Paola Andrea Durán Cuevas 2010. La zona de estudio
está situada específicamente en el Departamento de Cajamarca, Distrito de
Hualgayoc. El Distrito de Hualgayoc tiene una superficie de 219 km 2 .
Clasificaremos en porcentajes de acuerdo al uso de suelo
Actividad agrícola 20%.
Actividad ganadera 15%
Si dividimos el terreno por hectáreas 21900 ha.
4.3.2. Determinación del Número de Muestra: Se recolectó aproximadamente 2 kg de cada muestra de suelo, del mismo sitio en donde fueron recolectadas las plantas a una profundidad entre 0 y 20cm.
C = 90% = 0.9
(elegida)
(tablas estadísticas)
Error o precisión
E = 1 – C = 0.1
Probabilidad de desaciertos :
q = 1 – p = 0.1
Muestra inicial:
2  24
Tamaño de la muestra: 2 Kg/muestra para m = 24
El número de muestra será distribuido entre el porcentaje que resulta de la
Fitorremediación de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la
MINA CAROLINAP31
4.4. PLAN DE ANÁLISIS ESTADÍSTICOS TÉCNICAS ESTADÍSTICAS: Estimación de parámetros estadísticos: Estadística Descriptiva: Como medidas de tendencia central se ha calculado la media, la mediana, el valor mínimo y máximo. Como medida de dispersión se ha calculado la desviación estándar, percentil 25, percentil 50 (mediana), percentil 75 y distribución mediante el concepto (media ± 0,67(sd) = percentil 25 y 75). Normalidad de las Variables: La ley normal está caracterizada por dos parámetros: la media m y la varianza α 2 de la variable aleatoria. La prueba de normalidad según kolmogorov, mucho más potente que la de x 2 , verifica la hipótesis de normalidad de una variable cuantitativa continua en una población a partir de una muestra.
La hipótesis que conviene contrastar son:
| r xy | >¿
D i ≤ D (m, α 2 ).nada se opone a aceptar la normalidad de la población origen de la
D i >D (m, α 2 ).se rechaza la hipótesis de normalidad de la población origen con riesgo
El estudio de correlaciones permite establecer posibles relaciones entre los
diferentesparámetros cuantitativos estudiados.
Correlación Lineal de Pearson: Es el índice del grado con que una rectase ajusta a la
nube de puntos del fenómeno. Se debe aplicar cuando las dos variables x e y son
aleatorias y normales.
Las hipótesis que conviene contrastar son:
| r xy | ≤ r (v, α) nada se opone a aceptar la independencia entre las variables x e y
r (v, α) se rechaza la hipótesis de independencia con riesgo α
La comparación de las medias se ha aplicado mediante el análisis de la varianza
(anova), es un procedimiento estadístico interesante basado en la comparación de la
varianza entre las medias de diferentes parámetros cualitativos. El modelo de
análisis de la varianza se supone que los errores e ij son desviaciones que se
comportan como variables aleatorias con distribución normal, verificando:
MINA CAROLINAP32
Minitab ®, versión 15:
Es un programa utilizado en la investigación donde se determinó con él la medida que
se utilizó en los casos en los que era necesario efectuar predicciones de una variable
dependiente asociada a más de una variable independiente.
MINA CAROLINAP33
CLASE: APLICADA.
ESPACIO-TEMPORAL: Lab. Química analítica cuantitativa de la UNAC.
“FITORREMEDIACION DE SUELOS CONTAMINADOSPOR METALES PESADOS EN
LA MINA CAROLINA POR PLANTAS HIPERACUMULADORAS”
Tramites de
evaluadas para la
Orden y redacción
MINA CAROLINAP34
6.1. INGRESOS:
Empresas privadas e Instituciones
S. /2610.00
6.2. EGRESOS:
6.2.1. Bienes (consumo)
6.2.2. Servicios
Comunicación (correo postal y electrónico)
Auxiliar y apoyo secretarial
MINA CAROLINAP35
Subtotal de Egresos
S. /2260.00
MARÍA GUADALUPE LÓPEZ DOMÍNGUEZ/ Distribución y Fitodisponibilidad de
Metales Pesados (Sb, Hg, As) en los Jales de la Mina de Antimonio de Wadley,
MINA CAROLINAP36
MARIA SOLANGE SANCHEZ PINZON / Contaminación por Metales Pesados en
Evaluación del Potencial Fitorremediador de Especies Nativas e Introducidas.
PAOLA ANDREA DURÁN CUEVAS /Transferencia de Metales de Suelo a Planta
en Áreas Mineras: Ejemplos de los Andes Peruanos y de la Cordillera Pre litoral
PAULINA A. RAMOS BRAVO y MELISSA D. TIMBLES CASTILLO/Evaluación
de la Contaminación de Suelos por Metales Pesados en la Bahía de Chañaral,
Santiago - Chile 2009.
RAMIRO VALDÉS CARMENATE/ Fitorremediacion para Metales Pesados.
Principios de una Tecnología en Desarrollo, 2008.
TANIA/Tecnologías
contaminados, México: INE-SEMARNAT, 2002.
 http://www.luontoportti.com/suomi/es/kukkakasvit/cerraja.
http://www.minam.gob.pe.
http://www.minem.gob.pe.
http://www.minsa.gob.pe.
http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_del_suelo 31/05/12.
http://www.aesan.msc.es/AESAN/web/cadena_alimentaria/subdetalle/qui_metales
_pesados.shtml.
 http://www.uclm.es/users/higueras/mga/Tema05/Tema05_Res_Min_0.htm.
http://es.wikipedia.org/wiki/Biomasa.
http://academic.uprm.edu/ dpesante /AEA/fitorremediacion.pdf.
MINA CAROLINAP37
FIQ_UNAC
“FITOREMEDIACION DE SUELO CONTAMINADOS POR METALES PESADOS EN LA MINA CAROLINA MEDIANTE LA
SonchusOleraceusyLepidiumBipinnatifidum”.
La presencia de metales pesados, en los
suelos aledaños a la MINA CAROLINA en
la provincia de Hualgayoc ha generado
¿Qué especie biorremediadora
Investigar la tolerancia de las
grandes daños ambientales a la
tiene una mayor eficiencia en la
respectivas floras frente al
población; la bioremediación mediante
impacto de los metales del
plantas hiperacumuladoras permite la
= Metales
presentes en los suelos
extracción de estos metales para
suelo en localidad: Hualgayoc,
minimizar los impactos al medio ambiente.
H (z) = Métodos
Cajamarca (Perú).
Independiente: La presencia de como
I (t) = Residuos de la
Z 3 = Rentabilidad.
plomo, arsénico, cadmio etc. en los suelos
T 1 =Procedencia.
aledaños a la mina carolina de hualgayoc
acción fluvial lo disimilan hacia los
suelos agrícolas que estos presentes en
las aguas de los ríos y los suelos
(cerraja)
lepidiumbipinnatifidum
(mostacilla).
convencionales y el contenido
pesados de los suelos aledaños
diversas calidades de suelos; lo que les
Fitorremediación de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la MINA CAROLINAP38
suelos superficiales en la zona
HUALCAYOC?
M 4 = Plantas con afinidad
a los metales pesados.
J (m) =Remediación
específicamente estudiaremos?
Relacionar el contenido de
metales pesados de las
hiperacumuladoras.
plantas con respecto al suelo
causas de la contaminación de
del cual proceden.
estos suelos?
Aportar información útil para
Fitorremediación de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la MINA CAROLINAP39
1.6. HIPÓTESIS DE PARTIDA
2.1.1. Familias, géneros y especies vegetales identificadas por su potencial
2.1.2. Características de las plantas empleadas en fitorremediación
2.1.3. Tolerancia de las plantas hacia los metales pesados
2.2. Suelo
2.3. Fitorremediación
MINA CAROLINAP40
2.4.2. LepidiumBipinnatifidum
MINA CAROLINAP41
ARTICULO ACERCA DE LA CONTAMINACIÓN DE SUELOS Y ALREDEDORES A LA
MINA CAROLINA EN HUALCAYOC –CAJAMARCA
Más de 1.200 pasivos ambientales en Hualgayoc esperan ser remediados
minería y la población de Cajamarca es Hualgayoc. En esta provincia existen 1.237 pasivos ambientales (relaveras, bocaminas, instalaciones en desuso) de oro y cobre que, pese a que fueron abandonados hace más de 20 años, todavía siguen contaminando la poca agua que beneficia a unos 16 mil pobladores y los hermosos paisajes que rodean a estas comunidades, ubicadas a dos horas y media de Cajamarca. Debido a esta situación, y a la falta de agua en el distrito de Hualgayoc, los pobladores han tomado mayor conciencia sobre su problemática. Al ser un pueblo minero, en Hualgayoc nunca se habló de remediación, salvo ahora que parece una palabra de moda a raíz de que el Estado desarrolla algunos trabajos para impedir que siga avanzando la contaminación. Así lo entiende Walter Marlon Medina, de 33 años, teniente gobernador de la localidad de La Tahona. Para llegar a su casa, a escasos 20 minutos de Hualgayoc, existen dos caminos. Ambos tienen a sus costados pasivos ambientales que no solo reflejan la agonía de la tierra, sino que todavía sangran minerales desde su interior, ya que no han sido clausurados: de una bocamina abandonada hace más de 30 años brota agua de un color cobrizo, como si se tratara de un jugo de naranja grumoso. Él cuenta que esa agua muchas veces la utilizan para regar sus tierras y que incluso la gente más necesitada la consume cuando llega ‘más limpia’. “Mucha gente aún camina descalza sobre esa agua. Los dueños de minas artesanales como Santa Marta y Los Negros se fueron y nos dejaron este problema. Ojalá se solucione pronto”, sostiene Walter, representante de 350 familias de La Tahona. Para el subgerente de Medio Ambiente de la Municipalidad Distrital de Hualgayoc, José Napoleón Gutiérrez, la problemática medioambiental representa una bomba de tiempo para el distrito. Esto, sostiene, debido a que la gente urge de mejorar su calidad de vida, Fitorremediación de metales pesados con plantas hiperacumuladoras en la MINA CAROLINA P42 " id="pdf-obj-41-16" src="pdf-obj-41-16.jpg">
aún por cerrar en la convulsionada relación entre la
población de Cajamarca es Hualgayoc. En esta provincia existen 1.237 pasivos
ambientales (relaveras, bocaminas, instalaciones en desuso) de oro y cobre que, pese a
que fueron abandonados hace más de 20 años, todavía siguen contaminando la poca
agua que beneficia a unos 16 mil pobladores y los hermosos paisajes que rodean a estas
comunidades, ubicadas a dos horas y media de Cajamarca.
Debido a esta situación, y a la falta de agua en el distrito de Hualgayoc, los pobladores
han tomado mayor conciencia sobre su problemática. Al ser un pueblo minero, en
Hualgayoc nunca se habló de remediación, salvo ahora que parece una palabra de moda
a raíz de que el Estado desarrolla algunos trabajos para impedir que siga avanzando la
Así lo entiende Walter Marlon Medina, de 33 años, teniente gobernador de la localidad de
La Tahona. Para llegar a su casa, a escasos 20 minutos de Hualgayoc, existen dos
caminos. Ambos tienen a sus costados pasivos ambientales que no solo reflejan la agonía
de la tierra, sino que todavía sangran minerales desde su interior, ya que no han sido
clausurados: de una bocamina abandonada hace más de 30 años brota agua de un color
cobrizo, como si se tratara de un jugo de naranja grumoso.
Él cuenta que esa agua muchas veces la utilizan para regar sus tierras y que incluso la
gente más necesitada la consume cuando llega ‘más limpia’.
“Mucha gente aún camina descalza sobre esa agua. Los dueños de minas artesanales
como Santa Marta y Los Negros se fueron y nos dejaron este problema. Ojalá se
solucione pronto”, sostiene Walter, representante de 350 familias de La Tahona.
Para el subgerente de Medio Ambiente de la Municipalidad Distrital de Hualgayoc, José
Napoleón Gutiérrez, la problemática medioambiental representa una bomba de tiempo
para el distrito. Esto, sostiene, debido a que la gente urge de mejorar su calidad de vida,
MINA CAROLINAP42
de tener los servicios mínimos; una situación que no han logrado, pese a ser desde hace
240 años un centro minero por excelencia.
En Hualgayoc no hay agua potable, tampoco hospitales. Si bien el líquido llegará pronto
gracias a la inversión de la comuna y la empresa privada, todavía la gente recibe agua en
camiones-cisterna. Eso sí, tienen una plaza de toros importante.
“Existe mucha expectativa por la remediación, pero también mucha presión de las
poblaciones donde existen relaveras. La gente sabe que su agua está contaminada, ya
que hay niños hasta con tres tipos de parasitosis. Queremos que se haga bien y pronto,
no como hace dos años que mandaron al río más de 70 toneladas de relave. Por ejemplo,
ese material contaminante cayó a la cuenca Hualgayoc Arasgorgue, que va al río
Llaucano y que llega hasta el río Marañón. Si no se hace algo pronto, esto podría
degenerar en un conflicto social”, refirió el funcionario.
El Fondo Nacional del Ambiente (Fonam) se encarga de la ejecución de algunas obras de
remediación en Cajamarca.
Por lo pronto, cinco depósitos de relaves en la zona de El Dorado (ex Banco Minero del
Perú) ya se hicieron y ahora están en trabajos de mantenimiento. Asimismo, se instalaron
100 mil plantones de pinos.
Ellos también realizaron el inventario de los más de 1.200 pasivos ambientales en la zona,
la mayor parte en Cajamarca, el mismo que necesitaría de una inversión de US$25
millones para los trabajos de remediación.
Para el segundo semestre de este año se espera que intervengan en más de 119 pasivos
ambientales (en La Tahona y El Dorado), con un presupuesto de S/.10 millones.
Si bien estos trabajos demuestran que hay un interés por solucionar el problema, aún el
trabajo representa poco para las comunidades que, como dice el propio alcalde de
Hualgayoc, Ismael Becerra, viven sobre un banco de oro, pero a duras penas pueden
tener agua limpia en sus casas y en sus tierras.
mil personas viven en la provincia de Hualgayoc, cuya capital es Bambamarca. En el
caserío de Hualgayoc viven 5.148 habitantes.18 Litros por segundo es lo que capta la
planta de tratamiento de aguas ácidas de la quebrada de El Sinchao.
1. Parámetros convencionales
Tabla 1 estadística descriptiva de la mina carolina
MINA CAROLINAP43
3. Regresion lineal multiple entre el contenido total de metales del suelo de la mina carolina con respècto a los parametros convencionales
MINA CAROLINAP44
4. Metales pesados en plantas crecidas en la mina carolina
MINA CAROLINAP45
MINA CAROLINAP46
El constante ingreso de sustancias químicas derivadas del petróleo al medio
ambiente, no
solo ha mejorado el nivel de vida del hombre, sino también ha generado una
indirecta acumulación de estos compuestos en el agua, suelo
o aire, que
constituye en una problemática ambiental que afecta a la salud humana y al
En el sector petrolero se generan problemas de contaminación a causa de la
de combustibles o sus derivados
en las plantas petroleras, incluso en la
transporte, almacenamiento y manipulación, donde se pueden generar fugas en
tanques de almacenamiento y/o derrames, creando grandes impactos debido a la
solubilidad que presentan en el agua, los hidrocarburos y sus derivados.
En términos de salud pública, la movilidad de los hidrocarburos por medio del
pueden causar afectación, dada su toxicidad al ser ingeridos o permanecer en
prolongado con estos; según la Agencia para sustancias tóxicas y el registro de
enfermedades de los Estados Unidos (ATSDR, 1999), los hidrocarburos pueden
problemas en el sistema nervioso central, el sistema inmunológico, neumonía,
MINA CAROLINAP47
Los vertimientos de combustibles en las actividades de comercialización, se
uno de los mayores impactos en este sector petrolero, ya que estos compuestos
principalmente en las estaciones de servicio no reciben un adecuado tratamiento
son expuestos al suelo o agua (con las especificaciones técnicas necesarias), y
son dispuestos
de forma no idónea. Lo anterior conduce a problemas de
por escurrimiento de aguas que posteriormente, se dirigen al alcantarillado en
urbanas, y al suelo o quebradas en zonas rurales. Del mismo modo, en los casos
eventuales derrames de combustibles, generalmente estos son lavados y el agua
de esta limpieza, finalmente llega a las fuentes hídricas de las cuales se realiza el
abastecimiento humano.
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Artículo 5

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