ALFA. Revista de Investigación en Ciencias
Agronómicas y Veterinarias
Septiembre-diciembre
2024 / Volumen 8, Número 24
ISSN: 2664-0902
/ ISSN-L: 2664-0902
https://revistaalfa.org
pp. 765 - 778
Eficiencia entre Helianthus annuus y Zea mays I. en la remoción de plomo
en suelos contaminados
Efficiency between Helianthus annuus
and Zea mays I. in the removal of lead in contaminated soils
Eficiência entre Helianthus annuus e
Zea mays I. na remoção de chumbo em solos contaminados
Carmen Rosa Velarde Espinoza1
N00205653@upn.pe
https://orcid.org/0009-0000-7126-5506
Angela Margarita Mostacero Rodriguez1
N00217206@upn.pe
https://orcid.org/0009-0000-4493-3839
Marcos Alejandro Robles Lora2
robles@ucvvirtual.edu.pe
https://orcid.org/0000-0001-6818-6487
Jean Carlos Escurra Lagos1
jean.escurra@upn.pe
https://orcid.org/0000-0003-2730-8323
1Universidad
Privada del Norte. Trujillo, Perú
2Universidad
César Vallejo. Trujillo, Perú
Artículo recibido 16 de julio 2024 | Aceptado
19 de agosto 2024 | Publicado 20 de septiembre 2024
Escanea
en tu dispositivo móvil o revisa este artículo en:
https://doi.org/10.33996/revistaalfa.v8i24.301
RESUMEN
El presente estudio comparó la eficiencia
entre Helianthus annuus y Zea mays I. como especies fitorremediadoras, por objetivo
se compara la eficiencia entre Helianthus annuus y Zea mays L. en la remoción
de plomo en suelos contaminados por relaves mineros en Huamachuco. La metodología
fue de tipo experimental, diseño transversal, enfoque cuantitativo, la
población fue el total de volumen del suelo y la muestra consistió en 15 kg del
suelo contaminado. El instrumento utilizado fue la ficha de recopilación de
datos y Microsoft Excel. Además, se utilizó SPSS 28 y la prueba T para el
procesamiento de datos, para el cálculo de metales en la superficie se empleó
el método EPA 3050B en las muestras con datos previos y posteriores al
tratamiento. Los resultados muestran que, Zea mays L. es la especie con
mayor eficiencia de remoción logrando el 62.85% a comparación del Helianthus
annuus con un 53.57% de remoción.
Palabras clave: Fitorremediación; Impacto ambiental; Metales pesados,
Suelos contaminados; Concentración
ABSTRACT
The present study
compared the efficiency between Helianthus annuus and Zea mays I. as
phytoremediation species, with the objective of comparing the efficiency
between Helianthus annuus and Zea mays L. in the removal of lead in soils
contaminated by mine tailings in Huamachuco. The methodology was
experimental, cross-sectional design, quantitative approach, the population was
the total volume of the soil and the sample consisted of 15 kg of contaminated
soil. The instrument used was the data collection form and Microsoft Excel. In
addition, SPSS 28 and the T test were used for data processing; to calculate
metals on the surface, the EPA 3050B method was used in the samples with pre-
and post-treatment data. The results show that Zea mays L. is the
species with the highest removal efficiency, achieving 62.85% compared to
Helianthus annuus with 53.57% removal.
Key words: Phytoremediation; Environmental impact; Heavy metals; Contaminated
soils, Concentration
O presente estudo
comparou a eficiência entre Helianthus annuus e Zea mays I. como espécies
fitorremediadoras, com o objetivo de comparar a eficiência entre
Helianthus annuus e Zea mays L. na remoção de chumbo em solos contaminados por
rejeitos de mineração em Huamachuco. A metodologia foi experimental,
delineamento transversal, abordagem quantitativa, a população foi o volume
total do solo e a amostra foi composta por 15 kg de solo contaminado. O
instrumento utilizado foi o formulário de coleta de dados e o Microsoft Excel.
Além disso, foram utilizados o SPSS 28 e o teste T para processamento de dados;
para cálculo de metais na superfície, o método EPA 3050B foi utilizado nas
amostras com dados de pré e pós-tratamento. Os resultados mostram que
Zea mays L. é a espécie com maior eficiência de remoção, atingindo 62,85% em
comparação com Helianthus annuus com 53,57% de remoção.
Palavras-chave: Fitorremediação; Impacto ambiental; Metais pesados; Solos
contaminados; Concentração
INTRODUCCIÓN
Actualmente, uno de los principales
problemas medioambientales es la contaminación del suelo. A inicios del siglo
XX la contaminación del suelo por metales pesados se incrementó
considerablemente (1), como resultado de distintas actividades antropogénicas
tal como es la minería. La minería es una actividad que aporta al crecimiento
económico; sin embargo, genera riesgos coligados a los relaves, que tienen gran
acumulación de metales tóxicos como Pb, As, Hg y Cd (2), causando daños
ambientales. En contraste con los contaminantes orgánicos, estos compuestos
químicos no son biodegradables (1), teniendo en consideración que los metales
pesados tienden a ser retenidos en el suelo a través de diversos mecanismos
tales como precipitación, adsorción e intercambio iónico, dificultando su
eliminación (3). Este problema puede llegar a amenazar a ecosistemas con la
pérdida de biodiversidad, así como, la salud de las personas (4). Por un lado,
la existencia de metales pesados en la superficie en altas concentraciones afecta
negativamente el desarrollo de las plantas por ende reducción en la producción
agrícola (5), entre otras actividades económicas. Por otro lado, el plomo es un
elemento metálico sin labor biológica y es uno de los metales pesados más
tóxicos; se ha comprobado que la exposición al plomo tiene efectos negativos en
la salud de las personas tales como problemas de coordinación muscular, daño al
sistema nervioso y cerebral (6).
Se puede evidenciar la contaminación
de suelos como es el caso de los 41.25 km2 de los alrededores de la localidad
de Huanan en China se encontraron elementos altamente tóxicos tales como U, Cr,
As, Pb y Mn, procedentes de los pasivos mineros de la zona (7). Así también, en
el distrito minero de San Antonio en México, las antiguas actividades mineras,
dejaron gran contaminación por metales pesados de los lodos mineros que fueron
derramados en el medio ambiente (8). En los últimos años se han reportado la ejecución
de planes mineros en Perú como el acontecimiento en La Libertad, ha ocasionado
que la polución por metales pesados incrementa significativamente (9), donde se
encontró una concentración 3416.00 mg/kg de Pb en la quebrada Cushmun y 0.0020
mg/kg de Pb en el Área minera Virgen de la Puerta, así como con otros metales
pesados (9).
En el Perú, la minería informal está
liderado por las regiones de Ica, Puno, Madre de Dios y La Libertad. En esta
última región dicha actividad se desarrolla de manera considerable en las
jurisdicciones de Santiago de Chuco, Pataz, Otuzco y Sánchez Carrión (10). En
la localidad de SC, resalta el Cerro “El Toro”, en el que se explota oro hace
un poco más de dos décadas con procedimientos artesanales (informal), empleando
insumos inadecuados (11). Hallaron elevadas concentraciones de Pb, Fe, Cu, As,
Cn y Hg, así como en los alimentos, el suelo y en las fuentes de agua cercanas
al cerro “El Toro”; asegurando que debido a la continuidad de estas actividades
mineras estos componentes metálicos se filtran y acumulan en las capas
superficiales del suelo, que con el tiempo se convierten en elementos muy
peligrosos para la salud (12).
Ante este problema medioambiental se
vienen desarrollando diferentes tecnologías de remediación tal como la
adsorción (13), el lavado de suelos (14) y la remediación electrónica (15). Sin
embargo, la mayoría de estas tecnologías son muy costosas, requieren trabajo
constante y pueden generar efectos adversos (1). Entre las técnicas para la
desintoxicación del suelo, la fitorremediación es una alternativa llamativa por
el poco importe para recuperar las propiedades del suelo y es eco amigable
(16). Esta tecnología se fundamenta en el empleo de plantas para trasladar,
detener y mermar los contaminantes en el ecosistema a través de diferentes
mecanismos (16), como la rizodegradación la fitoextracción, la
fitovolatilización y la fitoestabilización (17).
En el estudio de Alarcón et al. (10),
obtuvo diferentes concentraciones de Zn, Pb y As en Chamiz y Shicamarca,
estudiaron plantas capaces de crecer y acumular los metales en sus tejidos a
través de la fitoestabilización (10). Asimismo, Ahmad et al. (18) estudiaron a
Zae Mays L. juntamente con el biocarbón cargado de fósforo, obteniendo
concentraciones de Cu, Mn y Pb en las raíces.
Por otro lado, Munive et al. (19),
utilizaron Zea Mays L. para suelos degradados por Pb y Cd, acumulo plomo en las
raíces hasta 80%. De igual modo, Huaranga et al (20) utilizaron Zea mays L.
(Maíz) y la Beta vulgaris L. (Beterrga) para extraer metales pesados como el
Pb, As y Cd, donde las especies obtuvieron una eficiencia de reducción de
27,33%.
En la investigación de Govarthanan et al. (21), empleó Helianthus annuus
con hongos para suelos contaminados con As y Pb, al inicio del estudio se
encontró una concentración de 100 mg/L cada contaminante, logrando eliminar el
mayor porcentaje de concentración de los metales. De igual modo, Alaboudi et
al. (1), aplicaron Helianthus annuus L. en superficies contaminadas con Pb y
Cd, la cual lograron reducir el mayor porcentaje de los metales, acumulándose
en los brotes y raíz de la planta.
Paredes (22), en su investigación
aledaña a la zona, luego del análisis fisicoquímico de las muestras, corroboro
la alta acumulación de metales pesados en el relave minero, obtuvo
concentraciones significativas de Sb, As, Cd, Cu, Ag y Pb, los cuales superan
los ECA suelo (mg/kg).
Además, Clemente et al. (23),
determinaron que vegetal Helianthus annuus L. es un fitoestabilizador de
metales pesados, con una absorción optima en raíz, tallo y hojas. En la misma
línea, Huaranga et al. (24), investigaron a la especie vegetal Helianthus
annuus L. para la cuantificación de la absorción de los metales Cu, Pb, As y Cd
presentes en los suelos agrícolas contaminados, teniendo resultados efectivos
(25).
Estudios anteriormente mencionados,
afirman que la especie Helianthus annuus es utilizada para el proceso de
fitorremediación, ya que es capaz de asentar a los minerales almacenados en sus
tejidos (26,27). Además, esta especie saca mayor proporción de Pb y Cd cuando
el territorio representa más concentración, los factores de bioacumulación
presentan un comportamiento estabilizador (28). Es recomendable monitorear
semanalmente el crecimiento de la planta, considerando la altura desde el borde
del suelo hasta el ápice del tallo, para luego poder medir la concentración de
metales de acuerdo con lo que nos presenta (29). Por otro lado, Zea Mays L.
Alrededor de los cuatro meses la planta alcanza su madurez fisiológica en
relación con la aglomeración de plomo en los órganos del maíz, en las raíces se
acumula un 80%, hojas 15% y tallos 5% (19).
Por estas razones el presente
estudio, tenía como objetivo comparar la eficiencia entre Helianthus annuus y
Zea mays L. en la reducción de concentración de plomo en suelos contaminados
por relaves mineros; donde se reconoce el área contaminada por plomo para
emplear la propuesta ambiental, además se mide la concentración de plomo en
suelos contaminados por relaves mineros mediante el tratamiento de la
Helianthus annuus y Zea mays L. Por consiguiente, se planteó la hipótesis, que
Zea mays l. tiene mayor eficiencia que Helianthus annuus para la reducción de
plomo en suelos contaminados.
MATERIALES Y MÉTODOS
La presente investigación posee un
diseño experimental, con un corte transversal. Por lo tanto, tiene un enfoque
cuantitativo, ya que se realizan cálculos numéricos.
La población está definida por el
volumen total de suelos contaminados con Pb provenientes de los relaves de
Huamachuco, La Libertad. La muestra consiste en aproximadamente 15 kg de suelo
contaminado con plomo originario de los relaves mineros recolectados en
Huamachuco.
Este estudio incluye un tipo de
muestreo no probabilístico por conveniencia.
Se tuvo en cuenta el D.S. N° 002-2013
(26) esto indica que para áreas contaminadas de forma irregular desde menos de
1.000 m2 hasta 5.000 m2, se pueden identificar hasta cinco puntos de muestreo.
considerados en las actuales directrices de investigación.
La observación experimental fue la
técnica que se utilizó para la toma de datos de la investigación. De igual
manera, se utilizó una hoja o ficha de recolección de datos como instrumento
para la recopilación de datos. Además, se utilizó herramientas de Microsoft
Excel para la elaboración de tablas de modo que se logró analizar y calcular
los datos.
Cálculo de Metales pesados
en suelos
Para el cálculo de los metales en la
superficie de la tierra se hace uso del método EPA 3050B que es la digestión
ácida de sedimentos, lodos y suelos; este procedimiento tiene la finalidad de
proveer dos métodos de digestión para la disposición de sedimentos, lodos y
muestras de suelo para exámenes por espectrometría de emisión atómica con
plasma ajustado inductivamente (ICP-OES), este método se basa en una fuerte
digestión ácida de la muestra, que va a deshacer la mayoría de elementos que se
podrían estar libres en el medio ambiente (24).
Con los resultados de los muestreos
realizados se calculó el porcentaje de reducción hacienda uso de la siguiente formula:
%reducción=(Ci-Cf)/Ci*100 (1)
Donde:
Ci = concentración inicial del metal
pesado.
Cf = concentración final del metal
pesado.
Para el procesamiento estadístico de
los datos obtenidos en campo se utilizó el programa SPSS 28. Para el análisis
de variables, primero se utilizó la prueba de Shapiro-Wilk y la prueba de
Kolmogorov-Smirnov para evaluar si los datos obtenidos son de distribución
normal. Esto varía de acuerdo al tamaño de la muestra. Menos de 50 datos
corresponden a Shapiro-Wilk. Por otro lado, según la regla de decisión, si el
valor p > α (α=0,05), no hay evidencia para rechazar la hipótesis nula. Se
determinó que el valor p para Zea Mays I es 0,363 y el valor p para Helianthus
annuus es 0.463. Este resultado confirmó que los datos están distribuidos
normalmente. Para esto, aplicamos el test T Student para un par de muestras
relacionadas de datos previos y posteriores a la aplicación para las especies
Helianthus annuus y Zea Mays l. Se recogieron y se realizaron tres repeticiones
para los grupos experimentales.
RESULTADOS
En la Tabla 1, se observa la
acumulación de concentración final de plomo del suelo de Huamachuco, por las
especies Helianthus annuus y Zea mays L. Con la especie Zea mays L., se
presenta una mayor eficiencia de reducción de concentración de plomo 62.85 % en
comparación con la especie Helianthus annuus se presenta una menor eficiencia
de reducción 53.57%. Zea mays L. fue la especie con mayor eficiencia de
reducción de plomo para los suelos de Huamachuco.
Tabla 1. Concentración final de plomo
|
Muestras |
Helianthus annuus |
Zea mays L. |
|
% |
% |
|
|
1 |
50.93 |
63.68 |
|
2 |
57.56 |
61.90 |
|
3 |
52.21 |
62.99 |
|
Media |
53.57 |
62.85 |
|
N |
3 |
3 |
|
Desviación estándar |
2.08 |
7.93 |
|
Media de error estándar |
1.2 |
4.58 |
|
ECA (mg/Kg) |
70 |
|
Para contrastar este resultado se
realizó un análisis estadístico aplicando la “t student” para muestras
independientes, obteniendo un valor de significancia asintótica bilateral de
0.003 siendo esta menor a la significancia establecida deduciendo que Zea Mays L.
es más eficiente en cuanto a la disminución de concentración de Pb. Todo lo
anterior mencionado, muestra que no hay evidencia para rechazar de la
hipótesis, Zea mays L es más eficiente que la Helianthus annuus para lograr la
reducción de concentración de Pb en suelos contaminados por relaves mineros,
puesto que Zea mays I arrojo un nivel elevado de reducción de porcentaje de la
concentración de Pb.
Tabla 2. Prueba T para la concentración de plomo
|
Especie |
N |
Media |
p-valor |
|
Helianthus annuus |
3 |
0.83% |
0.138 |
|
Zea mays L. |
3 |
4.74% |
Según Huaranga et al. (25),
investigaron a la especie vegetal Helianthus annuus L. para la cuantificación
de la absorción de los metales Cu, Pb, As y Cd presentes en los suelos
agrícolas contaminados, teniendo una efectividad de 25%, 50%, 75% y 100%
respectivamente. Por otro lado, Clemente et al. (23) determinaron que vegetal
Helianthus annuus L. es un fitoestabilizador de metales pesados, concentración
aproximada de absorción en raíz, tallo y hojas de 200 mg/kg. Asimismo, Ahmad et
al. (18), estudiaron a Zea Mays L. juntamente con el biocarbón cargado de
fósforo, las concentraciones de Cu, Mn y Pb en las raíces obtuvieron una
disminución de 472,66; 260,70 y 176,28 mg/kg.
El área que se reconoció para la
implementación de la propuesta ambiental se encuentra contaminada con metales
pesados, donde se encontró una concentración de Pb de 400 mg/kg, y superan los
estándares Nacionales de Calidad Ambiental para suelo (ECA-Suelo).
Figura 1. Ubicación geográfica con
coordenadas del área de estudio
Según Alarcón y Peláez (10) obtuvo
concentraciones de Zn, Pb y As alcanzando hasta 10463 mg/kg, 7458 mg/kg y 1014
mg/kg respectivamente en Chamiz y Shicamarca, estudiaron plantas capaces de
crecer y acumular los metales en sus tejidos a través de la fitoestabilización.
Además, Huaranga et al. (24) en su investigación aledaña a la zona, luego del
análisis fisicoquímico de las muestras, corroboro la alta acumulación de
metales pesados en el relave minero, obtuvo concentraciones de Sb (298.1 mg/kg),
As (2202.0 mg/kg), Cd (36.52 mg/kg), Cu (5460.5 mg/kg), Ag (61.6 mg/kg) y Pb
(2933.5 mg/kg), los cuales superan los ECA (mg/kg). De igual manera, Huanvumba
et al. (9) estudiaron más de 20 elementos químicos estudiados en el material
del relave minero de la quebrada Cushmun, más de una docena de metales
sobrepasarían los LMP, sobresaliendo el Al (3582 mg/kg), Pb (3416 mg/kg) y As
(1874 mg/kg).
Asimismo, se aportará a estudiantes,
entidades tanto públicas como privadas como información fidedigna y bases teóricas
para a futuro se realicen investigaciones que beneficien al medio ambiente y a
las personas.
Para medir la concentración de plomo,
antes y después del tratamiento con la especie de la Helianthus annuus, se
aplicó el método EPA 3050B que es la digestión ácida de sedimentos, lodos y
suelos. En la Tabla 3 se expone la concentración de plomo del suelo de
Huamachuco. Hallando una concentración media de Pb de 401 mg/kg, cuyo valor
sobrepasa el ECA suelo para dicho elemento (70 mg/kg). Luego de 3 meses de tratamiento,
se encontró una absorción promedio de plomo del suelo de 186.2 mg/kg, cuyo
valor indica que la especie removió un 53.57% de la cantidad de plomo.
Tabla 3. Concentración de plomo antes y después del tratamiento
con la especie de la Helianthus annuus
|
Muestras |
Pre-Tratamiento |
Post-Tratamiento |
|
|
mg/kg |
mg/kg |
% |
|
|
1 |
400 |
196.30 |
50.93 |
|
2 |
401 |
170.20 |
57.56 |
|
3 |
402 |
192.10 |
52.21 |
|
Media |
401 |
186.20 |
53.57 |
|
N |
3 |
3 |
|
|
Desviación estándar |
1 |
2.08 |
|
|
Media de error estándar |
0.57 |
1.2 |
|
|
ECA(mg/Kg) |
70 |
||
Según Govarthanan et al. (21)
utilizaron Helianthus annuus con hongos para suelos contaminados con As y Pb,
eliminó 70% de los metales con una concentración inicial de 100 mg/L cada uno.
Por otro lado, Alaboudi et al. (1) aplicaron Helianthus annuus en suelos
contaminados con Plomo y Cadmio, redujo hasta el 76,6% y 64,3%; 88.5% y 80.80%
respectivamente en los brotes y raíz de la planta. Asimismo, Pourfadakari et
al. (14) investigaron la cuantificación de la absorción de los metales Cu, Pb,
As y Cd presentes en los suelos agrícolas contaminados, teniendo una
efectividad de 25%, 50%, 75% y 100% respectivamente.
Por otro lado, se muestra que ser una
alternativa accesible y económica para la población. Además, económicamente a
la población de los caseríos que se dedica a la agricultura, ya que habrá un
aumento de la producción
Para medir la concentración de plomo,
antes y después del tratamiento con la especie de la Zea mays L, se realizó el
método EPA 3050B que es la digestión ácida de sedimentos, lodos y suelos. La
Tabla 4, muestra la concentración de Pb en los suelos de Huamachuco. Sé halló
una concentración media de Pb de 401 mg/kg, cuyo valor sobrepasa el ECA suelo
para dicho metal (70 mg/kg). Luego de 3 meses del tratamiento con el maíz, se
identificó una absorción promedio de plomo del suelo de 148.97 mg/kg, cuyo
valor indica que la especie removió una mayor concentración de plomo con 62.85
%.
Tabla 4. Concentración de plomo antes y después del tratamiento con la especie
de la Zea mays L
|
Réplica |
Pre-Tratamiento |
Post-Tratamiento |
|
|
mg/kg |
mg/kg |
% |
|
|
1 |
400 |
145.30 |
63.68 |
|
2 |
401 |
152.80 |
61.90 |
|
3 |
402 |
148.80 |
62.99 |
|
Media |
401 |
148.97 |
62.85 |
|
N |
3 |
3 |
|
|
Desviación estándar |
1 |
7.93 |
|
|
Media de error estándar |
0.57 |
4.58 |
|
|
ECA(mg/Kg) |
70 |
||
Según Munive et al. (19) utilizaron
Zea Mays L. para suelos degradados por Pb y Cd, acumulo plomo en las raíces
hasta 80%. Por otro lado, Huaranga et al. (20) utilizaron Zea mays L. “Maíz” y
la Beta vulgaris L. “Beterraga” para extraer metales pesados Pb, As y Cd con
concentraciones de 432,95 mg/kg para Plomo, 3,89 mg/kg para Arsénico y 13,88
mg/kg para Cadmio, las especies obtuvieron una eficiencia de reducción de
27,33%. Asimismo, Ahmad et al. (18) estudiaron a Zae Mays L. juntamente con el
biocarbón cargado de fósforo, las concentraciones de Cu, Mn y Pb en las raíces
obtuvieron una disminución de 472,66; 260,70 y 176,28 mg/kg.
Además, el tratamiento puede ser
proyectado de manera industrial, aparte de ser estudiada y practicada en
laboratorio, se podrá recuperar parte de la superficie contaminada.
DISCUSIÓN
En primer lugar, se comparó la
eficiencia entre Helianthus annuus y Zea mays L. en la reducción de la
concentración de plomo en suelos contaminados por relaves mineros. Asimismo,
López et al. (30) menciona que la solución eficaz para tratar el suelo contaminado
por metales es la aplicación de la fitorremediación, ya que descompone, asimila
y desintoxica los minerales, utilizando plantas y microrganismos. Con base en
el análisis estadístico de prueba t se
obtuvo un valor de significancia asintótica bilateral 0.138, es decir no existe
una diferencia significativa como tal entre dichos tratamientos, por ende, en
las dos plantas se halló una aglomeración de Pb semejante, luego de la
aplicación de dichos tratamientos, con la especie Zea mays L., se demuestra una
eficiencia de reducción de concentración de plomo de 10.72%, por otro lado, la
especie Helianthus annuus en su eficiencia de reducción fue de 1.25%, en el
tiempo de 45 días.
Por otro lado, Samamé et al. (31),
obtuvieron 14.89% de remoción de plomo con la especie Zea mays L; y Buendía et
al. (32) encontraron 58.36% de remoción de plomo con la especie Helianthus
annuus, las diferencias de eficiencia se deben al tiempo de cada tratamiento,
al tipo de riego, clima entre otros factores. Dado ello, Zea mays L. fue la
especie con mayor eficiencia en la reducción de plomo para los suelos. Las
limitaciones encontradas en los tratamientos aplicados es el tiempo de estudio,
ya que las especies necesitan llegar a una etapa adulta para actuar como
extractoras de metales, además, las condiciones climáticas ya que las altas
temperaturas pueden poner en riesgo la germinación, la fotosíntesis y el
metabolismo propio de cada especie. La implicancia, los resultados de la
presente serán base teórica para investigaciones futuras de tal forma prosperar
con el conocimiento de la línea de investigación.
Por otro lado, se reconocer el área
contaminada por plomo para emplear la propuesta ambiental, el sitio de estudio,
el cual tiene las coordenadas: (829031.00 E; 9134483.00 S), (829078.00 E;
9134413.00 S), (830036.00 E; 9134566.00 S), (830051.00 E; 9134501.00 S) y
(830101.00 E; 9134391.00 S) del distrito de Sánchez Carrión, esta se encuentra
cerca de la mina ilegal en el cerro El Toro. Los resultados presentados se
reconoce la comparación de las concentraciones con los valores establecidos por
D.S N.º 011-2017 MINAM ECA para suelo; el área presenta contaminación por
metales pesados, sin embargo, en el presente estudio solo se trabajó con plomo,
se reconoció que el suelo del área de estudio tiene 400 mg/kg de Plomo. Puesto
a lo anteriormente mencionado se puede afirmar que el área estudio está
contaminada con metales pesados como el plomo.
En el estudio de Figueroa y Hurtado
(33), determinaron una concentración de 218.20 mg/kg de plomo en los socavones
aledaños al cerro El Toro, debido que el plomo tiene contacto con el suelo,
este se adhiere a las partículas del suelo permaneciendo indefinidamente en la
superficie. Por otro lado, Flores (34) encontró una concentración de plomo de 110
mg/kg en el área de estudio esta diferencia posiblemente es, porque se tomó la
muestra en la cabeza del relave el cerro El Toro. La principal limitación fue
el método de muestreo para la selección de la muestra, ya que no representa con
exactitud a la población, ello conlleva a un sesgo de muestreo. Asimismo, la
implicancia es que aportara a estudiantes, entidades tanto públicas como
privadas como información fidedigna y bases teóricas para una futura
investigación que beneficien al medio ambiente y a las personas.
Asimismo, en este estudio al calcular
la concentración de plomo en suelos contaminados por relaves mineros mediante
el tratamiento de la Helianthus annuus. Según Gómez et al., (29), la especie es
capaz almacenar los minerales en sus tejidos; por ello, se emplea en los
procesos de fitorremediación. Sé realizo una prueba t, donde se obtuvo una
concentración media de Pb de 401 mg/kg, cuyo valor sobrepasa el ECA suelo para
dicho elemento (70 mg/kg). Luego del tratamiento con el girasol, se encontró una
reducción media de concentración de plomo en el suelo de 397.66 mg/kg, cuyo
valor indica que la especie no retuvo una adecuada cantidad de plomo. En la
investigación de Buendía et al. (32), encontraron una concentración inicial de
plomo de 156.6 mg/kg, luego de aplicar la especie fitorremediadora, obtuvo una
concentración de 65.2 mg/kg; debido a la absorción, lixiviación y dilución del
metal.
Por su parte, Julca (35) determino
una concentración de inicial de Pb de 79.82 mg/kg y al término del tratamiento
46.68 mg/kg, debido a que logra bioacumular metales pesados en la masa foliar.
Por ello, corroboramos que las plantas herbáceas como el girasol tiene la
facultad de acumular y desintoxicar metales pesados, mediante sus fases
metabólicas. La principal limitación, fue el tiempo de análisis del
tratamiento, ya que el periodo promedio del desarrollo adecuado de la especie
es de tres meses. Como consecuencia no se obtuvo una reducción optima de plomo.
Por otro lado, la implicancia, es que muestra ser una alternativa accesible y
económica. Además, la beneficiará a la población que se dedica a la
agricultura, ya que habrá un aumento de la producción y sus cosechas serán de
buena calidad.
Por último, el objetivo específico
calcular la concentración de plomo en suelos contaminados por relaves mineros
mediante el tratamiento de la Zea mays. Según Mojiri (36), Zea Mays L. tiene la
capacidad de absorber gran cantidad de cadmio y plomo como el Helianthus
annuus. Se realizó la prueba t, donde se obtuvo una concentración media de
plomo de 401 mg/kg, cuyo valor sobrepasa el ECA suelo para dicho metal (70
mg/kg). Luego del tratamiento con el maíz, se identificó una reducción media de
plomo del suelo de 391 mg/kg, cuyo valor indica que la especie retuvo una mayor
concentración de plomo. Asimismo, (31) obtuvieron una concentración inicial de
plomo de 2679.07 mg/kg, luego de aplicar la especie fitorremediadora, se obtuvo
una concentración de 2280.08 mg/kg. En el estudio, (35) determino una
concentración inicial de Pb de 75.59 mg/kg y al término del tratamiento 42.00
mg/kg, debido a que la especie de maíz retira y asimila el Pb y los demás
metales pesados en la biomasa radicular como es la biomasa del área de la
planta. Por ello, confirmamos que la planta gramínea como es el maíz tiene la
facultad de acumular y desintoxicar metales pesados, mediante sus fases
metabólicas. Teniendo en cuenta que la limitación fue el tiempo de análisis del
tratamiento, ya que el periodo promedio de crecimiento de la especie es de 4
meses aproximadamente. Asimismo, la implicancia, beneficiará el ingreso
económico a la población de los caseríos que se dedica a la agricultura, ya que
habrá un aumento de la producción. Por otro lado, si es proyectado de manera
industrial, aparte de ser estudiada y practicada en laboratorio, se podrá
recuperar gran parte de la superficie contaminada.
CONCLUSIONES
Para comparar la eficiencia entre Helianthus annuus y
Zea mays L. en la reducción de concentración de plomo en suelos contaminados
por relaves mineros, donde se concluye que Zea mays L. es la especie eficiente
en la reducción de plomo ya que logró un 62.85% de reducción de la
concentración a comparación del Helianthus Annuus con un 53.57% de reducción de
la concentración de plomo.
Además, al reconocer el área contaminada
por plomo para emplear la propuesta ambiental, en corroboración de estudios
anteriormente realizados se hallaron concentraciones de plomo de 400 mg/kg, por
lo tanto, se concluye que las zonas cercanas a la relavera de la minería ilegal
del Cerro El Toro es el escenario adecuado para la implementación de la
propuesta ambiental.
Por otro, al calcular la
concentración de plomo en suelos contaminados por relaves mineros mediante el
tratamiento de la Helianthus annuus; concluyendo que la especie redujo en menor
cantidad el plomo, ya que la concentración pre- tratamiento fue de 401mg/kg,
cuyo valor sobrepasa el ECA suelo (70 mg/kg). La concentración post-
tratamiento fue de 186.20 mg/kg, equivalente a una reducción del 53.57%.
Finalmente, al calcular la
concentración de plomo en suelos contaminados por relaves mineros mediante el
tratamiento de la Zea mays L concluyendo que especie redujo una adecuada
cantidad de plomo para poder implementarla en la recuperación de suelos
contaminados, ya que la concentración pre- tratamiento fue de 401 mg/kg cuyo
valor sobrepasa el ECA suelo (70 mg/kg). Y la concentración post- tratamiento
fue de 148.97mg/kg, equivalente a una reducción del 62.85%.
CONFLICTO DE INTERESES.
Los autores declaran que no existe conflicto
de intereses para la publicación del presente artículo científico.
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