Diseño experimental realizado en la Universidad Católica Sedes Sapientiae evidenciando la reducción de plomo hasta con un 75.46% de efectividad

1. Fitorremediación de los relaves mineros de Perúbar (Unidad Minera
Graciela) por medio de Girasol (Helianthus annuus)
Giulianna, Ibarra Supanta; Alberto, Tataje Herreras; Mariley, Vásquez Ibarra.
Filiación institucional: Universidad Católica Sedes Sapientiae.
RESUMEN
La fitorremediación es una tecnología que usa plantas para recuperar suelos contaminados con
compuestos orgánicos o inorgánicos. Con el objetivo de reducir la cantidad de plomo en los
suelos contaminados por medio de la planta de girasol Helianthus annuus L, para crecer,
absorber y acumular metales pesados como el plomo en sus tejidos, se instaló el proyecto en
un lugar adecuado, que duró 60 días. Se utilizó el diseño estadístico completamente al azar,
con tres repeticiones. Las muestras de suelos fueron tomadas en los relaves de la Unidad
Minera Graciela del sector Corcona con acondicionadores: humus de lombriz, aserrín y
sustrato (suelo contaminado); y como planta fitoextractora, el girasol Helianthus annuus L. Los
resultados arrojaron que la aplicación de Suelo contaminado más aserrín obtuvo un mayor
crecimiento en altura. Además, el tratamiento de suelo contaminado más humus extrajo y
acumulo mayor cantidad de metal pesado Pb, en comparación con los demás tratamientos.
Esto confirma que la planta de girasol es un buen fitoextractor por haber acumulado plomo de
1116.67mgPb/Kg de suelo.
Palabras clave: Contaminante del suelo, fitorremediación, relave minero, parámetro,
plomo, fitoextracción, partes por millón (ppm), Helianthus annuus.
ABSTRACT
Phytoremediation is a technology that uses plants to recover soils contaminated with organic
or inorganic compounds. In order to reduce the amount of lead in contaminated soils by
means of the Helianthus annuus L sunflower plant, in order to grow, absorb and accumulate
heavy metals such as lead in their tissues, the project was installed in a suitable place, 31 days.
The statistical design was completely randomized, with three replicates. Soil samples were
taken at the tailings of the Graciela Mining Unit of the Corcona sector with conditioners: worm
humus, sawdust and substrate (contaminated white soil); And as a phytoextractive plant,
Helianthus annuus L. The results and the statistical significance test showed that showed a
better growth in height was of sawdust soil. Also, humus soil extracted and accumulated more
heavy metal Pb, compared to the other treatments. This confirms that the sunflower plant is a
good phytoextractor for having accumulated 1116.67mgPb/Kg of Pb.
Key words: soil contaminant, phytoremediation, mineral waste, parameter, lead,
phytoextraction, parts per million (ppm), Helianthus annuus
I. INTRODUCCIÓN
Según la Ley que regula los pasivos ambientales de la actividad minera (Ley Nº
28271), los pasivos ambientales son aquellas instalaciones, efluentes, emisiones,

2. 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.
En el año 2016, se tuvo la actualización del inventario de PAMs contando con 8854
PAMs en nuestro país.
En nuestro país, los pasivos ambientales han generado una gran cantidad de
problemas dentro de ellos tenemos la contaminación de cuerpos de aguas,
contaminación del aire por emisiones mineras, gran cantidad de pérdida de
cobertura vegetal, problemas en la salud humana y animal, entre otros. Por otro
lado, entre los contaminantes orgánicos más nocivos para los seres vivos están los
metales pesados derivados principalmente de actividades mineras (Khan et al.,
1997).
El plomo (Pb) es un metal pesado de color azúl grisáceo inodoro, insípido, su
número atómico es 82 y su masa atómica es 207,2 g/mol y no tiene valor
fisiológico conocido. (García F., 2000). Además, el plomo es uno de los mayores
contaminantes del ambiente y altamente tóxico para el hombre. Su presencia en el
ambiente se debe principalmente a actividades antropogénicas como la industria,
minería, fundición y uso de gasolinas con plomo. ( Dechema, Frankfurt. J Pollut,
1994).
El plomo puede afectar a casi todos los órganos y sistemas en el cuerpo, dentro de
los cuales se encuentra es el sistema nervioso. También, los efectos del plomo en
la salud de los niños pueden incluir problemas de comportamiento y de
aprendizaje debido a que causa hiperactividad, crecimiento atrasado, problemas
auditivos, dolores de cabeza y daño al cerebro y al sistema nervioso central. Los
adultos expuestos al plomo pueden sufrir de problemas reproductivos, presión
sanguínea alta, trastornos digestivos, dolor en los músculos y en las coyunturas,
problemas de memoria y de concentración y trastornos nerviosos (Matte, 2003).
Con base a lo anterior se decidió realizar un estudio haciendo uso del Girasol
(Helianthus annuus) debido a los diversos estudios exitosos que se han realizado
anteriormente no solo a nivel internacional sino también en nuestro país. El girasol
cuenta con la capacidad de remediar diversos metales pesados dentro de ellos el
plomo, en cual, se basó nuestro estudio.
II. IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Los pasivos ambientales de la minera Perúbar han producido un impacto negativo
en la calidad del suelo. Asimismo se encuentra la población de Corcona que ha
venido siendo afectada directamente por estos pasivos especialmente por los
relaves mineros que contiene plomo; uno de las principales preocupaciones es que
afecta a la salud de los pobladores y de la misma manera a la principal actividad
económica que ellos realizan que es la agricultura de árboles frutales que son
sustento de sus familillas.

3. III. OBJETIVOS
1. OBJETIVO PRINCIPAL
 Reducir la cantidad de plomo en los suelos contaminados del pueblo de
Corcona por medio de los girasoles.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Determinar si el Girasol actúa como buen fitorremediador.
 Identificar si el plomo afecta al desarrollo de la planta.
IV. ANTECEDENTES
A. Hans et al. (2003). La contaminación del suelo por metales pesados está
fundamentalmente relacionada con diferentes tipos de actividades humanas. Una
vez en el suelo, estos pueden quedar retenidos en él, pero también pueden ser
movilizados en la solución del suelo mediante diferentes mecanismos biológicos y
químicos (Pagnanelli et al. 2004). Los metales pesados adicionados a los suelos se
redistribuyen y reparten lentamente entre los componentes de la fase sólida.
Dicha redistribución se caracteriza por una rápida retención inicial y posteriores
reacciones lentas, dependiendo de las especies del metal, propiedades del suelo,
nivel de introducción y tiempo.
B. El Comercio (2005). Los resultados de los análisis de plomo en sangre que realiza
La Estrategia de Metales Pesados de la Red de Salud del Yauli en La Oroya, región
Junín, mostrarían que un sector de niños nacen con plomo en su cuerpo o lo
asimilan rápidamente en sus viviendas o zonas contaminadas en la ciudad. “Se
identificó valores superiores a los 2.000 mg/Kg de plomo en algunas viviendas
cuando el estándar nacional es de 140 mg/Kg para zonas residenciales y parques,
es decir más de 10 veces el valor considerado permisible. Estos elevados niveles
de contaminación podrían estar ocasionando impactos en la salud de las madres
gestantes y de los niños, que es la población más vulnerable”, Arturo Alfaro.
C. Eva_Corina Mamani Quispe (Recuperación de suelos contaminados con metales
pesados utilizando plantas y microorganismos rizosféricos). Teniendo como efecto
la Inhibición del crecimiento, de la fotosíntesis y de la acción enzimática.
Concluyendo la interacción planta-microorganismos rizosféricos necesita
considerarse para incrementar el éxito de las alternativas biológicas que utilicen
plantas en la recuperación de suelos contaminados con metales pesados. A
diferencia de las alternativas biológicas utilizando plantas para la limpieza de aguas
y de suelos contaminados con sustancias orgánicas, la recuperación de suelos
contaminados con metales pesados considerando los microorganismos simbióticos
de la rizósfera es claramente un campo nuevo, presenta un enorme potencial de
uso, pero requiere de mayor investigación. La utilidad de los microorganismos
rizosféricos dependerá básicamente del nivel de contaminación, del tipo de
contaminante del suelo y de los objetivos establecidos para la recuperación.
D. Cabrera (1999); Tunnell (1996); Alloway (1990) Sooper(1988), la Actividad minera
genera desprendimiento de sustancias tóxicas, alguna de ellas asociadas con la
roca, otras utilizadas para la separación de minerales que se extraen y son
difundidos en el ambiente las cuales bioacumulan en el organismo humano
ocasionando envenenamiento y una amplia variedad de enfermedades tanto a los
trabajadores como a los habitantes de las comunidades próximas a una mina,

4. llegando a concentraciones elevadas y ocasionando la muerte. Por ejemplo los
polvos del plomo provocan alteraciones al sistema nervioso central,
desestabilizando el carácter, irritabilidad, insomnio, abortos, partos prematuros,
insuficiencias renales. Siendo de las comunidades mineras los más afectados los
niños, pues les ocasiona pérdidas en cuanto a la capacidad de aprendizaje y lento
crecimiento, el plomo se acumula en los huesos impidiendo la producción de
sangre.
E. EPA (1996) Uno de los mecanismos de la fitorestauración , es la fitoextracción, que
consiste en la captación y acumulación de metales contaminantes por las raíces de
las plantas y su translocación a tallos y hojas.
F. Wu (1995) Entre las tantas plantas que bioacumulan de manera intuitiva, cabe
resaltar al maíz que asimila y transporta plomo a su tejido vegetal, de manera que
descontamina el suelo contaminado por metales pesados.
G. Crowley (1997) La fitorremediación es un proceso empleado para descontaminar
suelos a través de especies vegetales que remueven sustancias como petróleo,
disolventes, plaguicidas y metales.
H. Guitart (2005) El plomo en el suelo se encuentra principalmente en for Pb2+,
también es conocido en su estado de oxidación +4. Algunos de los compuestos
uinsolubles son Pb(OH)2, PbCO3, PbS, PbSO4. La velocidad de oxidación depende
del pH, el potencial Redox, la cantidad de materia orgánica o la roturación de los
suelos.
I. Buka (2001) El plomo se fija a las enzimas y altera la estructura y función de
muchas proteínas, interviene así con la acción y la finalidad de muchos tipos
diferentes de células del cuerpo. Estos cambios pueden ocasionar daños
permanentes a los órganos en crecimiento y desarrollo, en especial al sistema
neurológico de los niños y es muy difícil revertir efectos, penetra en el cuerpo no
solo por vía oral, sino tambi9en por las vías respiratorias.
J. Fitorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos de
petróleo,(Hildebrando Buendía, Fray Cruz, Carlos Meza, Juan Arévalo) Se basa en
la recuperación de suelos contaminados desde hidrocarburos hasta metales, los
cuales son bioacumulados en las plantas a fin de extraerlos de los suelos y
mantenerlos atrapados a los contaminantes, este proyecto se realiza n mediana
escala en un laboratorio a fin de analizar resultados y poderlos replicar a gran
escala, se realiza en cinco muestras distintas las cuales son evaluadas siendo la
más eficiente la de composición orgánica.
V. JUSTIFICACIÓN
El presente trabajo de investigación espera reducir la cantidad de plomo que
contiene el suelo de la Unidad Minera Graciela del sector Corcona haciendo uso
del Girasol (Helianthus annuus). La obtención de la cantidad de plomo de los
relaves mineros resultará como fuente de información para poder identificar las
causas principales de los impactos ambientales al área de influencia que se está
siendo afectada.

5. VI. METODOLOGÍA
6.1. Localización y descripción del diseño
Las muestras de suelo contaminados por plomo fueron tomadas en los alrededores de la
Unidad Minera Graciela en el Centro Poblado de Corcona, el cual, se encuentra ubicado en
el distrito de Santa Cruz De Cocachacra, Provincia de Huarochiri, en la región de Lima.
El diseño aplicado fue al azar. Se contó con tres tratamientos y tres repeticiones para cada
tratamiento. En la tabla 1 se presenta la distribución de los tratamientos.
Tabla 1. Tratamientos
TRATAMIENTOS APLICACIONES
Tratamiento 1 (T1) 1000g se suelo contaminado con Pb
Tratamiento 2 (T2) 900g se suelo contaminado con Pb + 100
g de Aserrín.
Tratamiento 3 (T3) 900g se suelo contaminado con Pb + 100
g de Humus
Total de tratamientos 9 unidades experimentales
6.2. Muestreo y análisis del suelo
Se utilizó una pequeña pala para extraer las muestras. Luego, se realizó la homogenización
de las muestras haciendo uso de una tela.
Se llevó la muestra al Laboratorio de la Facultad Agraria de la Universidad Católica Sedes
Sapientiae para analizar la concentración de plomo en el suelo, el cual, es ….. mg/kg.
Teniendo en cuenta esta concentración se decidió realizar fitorremediación utilizando
Helianthus annuus debido a los beneficios ya mencionados anteriormente.
6.3. Descripción del experimento
En primer lugar, se recolecto las semillas de Helianthus annuus, llamado comúnmente
girasol. Luego, se deicidio realizar la prueba de germinación, a cual, nos dio como
resultado de 90 %.

6. A continuación, se realizó el sembrado de las semillas en las macetas con sus respectivas
aplicaciones de acuerdo al diseño al azar, para ello, se colocó en cada maceta 7 semillas,
según se muestra en la Imagen 1.
Imagen 1: Semillas colocadas en las macetas
Para la germinación de las semillas del girasol y su crecimiento se regó con agua destilada
cada 36 horas, según se muestra en la Imagen 2.
Imagen 2: Riego de las macetas
Por otro lado, se registró el crecimiento de las semillas a los siete días y a las tres semanas,
según se puede apreciar respectivamente en la Imagen 3 e Imagen 4.

7. Imagen 3: Semillas a los siete días.
Imagen 4: Plántulas a las tres semanas.
Después de 60 días desde la siembra se terminó con el experimento. Finalmente, se midió
la altura del girasol y se analizó el porcentaje de concentración de Pb.
VII. RESULTADOS

8. Imagen 5: Aplicaciones
Tabla 2. Tamaño de crecimiento de las plántulas de girasol
Tabla 3. Concentraciones de plomo en mg/kg de suelo
VIII. DISCUSIÓN
En nuestro proyecto se evidencia una clara viabilidad en cuanto a la
reducción de plomo en el tratamiento número tres, pues este tratamiento
consta de materia orgánica como humus, ello permite una mejor condición
a la parte de condiciones para que la plántula desarrolle, en cuanto a la
literatura consultada de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, se
R1 R2 R3
Promedio
(cm)
SC 3.5 4 3.9 3.80
SC+acerrín 5.9 5.8 6 5.90
SC+humus 6.5 6 5 5.83
R1 R2 R3 mg/Kg
()inicial de plomo 4550 4550.00
SC 1750 1700 1650 1700.00
SC+acerrín 1500 1500 1440 1480.00
SC+humus 1000 1200 1150 1116.67
SC+acerrin SC SC+humus

9. evidencia que ellos aplicaron una metodología distinta pues emplearon
mejores condiciones a las plántulas y el clima también influye, pero aun así
ambos coincidimos que el tratamiento empleado con humus (materia
orgánica) es el más adecuado para remediar suelos contaminados con el
metal plúmbico.
IX. CONCLUSIONES
Se pudo con concluir que el Girasol actúa como buen fitorremediador, ya que,
basándonos en los resultados obtuvimos que se plomo del suelo contaminado.
Las tres aplicaciones del experimento redujeron la concentración de plomo en el
suelo contaminado variando de 4550 mgPb/Kg a 1116.67mgPb/Kg
En cuanto a la altura de la planta de girasol Helianthus annuus , el tratamiento de
suelo más aserrín fue el que obtuvo mayor altura en comparación con las demás
aplicaciones.
Se identificó que el Pb si afecta considerablemente el desarrollo de la planta, ya
que, su crecimiento fue lento, marchitez y estrés).
X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 BUKA I. (2001). “Plomo y Salud Infantil”. En Boletín de la Comisión para la
Cooperación Ambiental de América del Norte.
 CHANEY RL, RYAN JA. Risk Based Standards for Arsenic, Lead and Cadmium
in Urban Soils. Dechema, Frankfurt. J Pollut .1994.
 CHICO J, DE CHICO L, RODRÍGUEZ M, GUERRERO M. Capacidad remediadora
de la raíz de girasol, Helianthus annuus, cuando es sometida a diferentes
concentraciones de plomo. REBIOL. Trujillo, Perú; 32(2): 13-19. 2012.
 GARCÍA F. Monitorización de metales de interés medioambiental. Tesis de
Doctorado en Medio Ambiente. San Salvador. 2000.
 GARCÍA y DORRONSORO, (2005). “Contaminación por Metales Pesados”. En
Tecnología de Suelos. Universidad de Granada. Departamento de Edafología y
Química Agrícola. http://edafologia.ugr.es/ conta/tema15/introd.htm
 HONG-YUN P, SHENG-KE T, YANG X. Changes of root morphology and Pb uptake by
two species of Elsholtzia under Pb toxicity. J Zhejiang University Science 2005;
6:546-552
 JULIO CHICO, LISI CERNA, MARLENE RODRÍGUEZ, MARLENE GUERRERO. Capacidad
remediadora de la raíz de girasol, Helianthus annuus, cuando es sometida a
diferentes concentraciones de plomo.2012
 MATTE T. D. Efectos del Plomo en la Salud de la Niñez. Vol. 45.Pág. 220-224. 2003.
 NÚÑEZ J. Bioacumulación de plomo en Amaranthus caudatus L. ―Kiwicha‖ en
condiciones de laboratorio. Tesis para optar el título de Biólogo. Universidad
Nacional de Trujillo. Trujillo, Perú. 40p. 2005.
XI. RECOMENDACIONES

10.  Antes de llevar a cabo una fitorremediación de un suelo es necesario
conocer las características físicas y químicas del mismo, así como el
origen del contaminante para poder seleccionar especies que se
adaptan a las condiciones del suelo a utilizar.
 Se recomienda el empleo del cultivo de girasol Heliantuusannuus L
como fitorremediador de suelos contaminados por metales como el
plomo.
 Se recomienda el uso del humus de lombriz y aserrín de tipo suave
como acondicionador para suelos contaminado con presencia de Pb,
por ser una tecnología de bajo costo y fácil manejo.
 Realizar estudios de los suelos contaminados con Cd, Cr, Zn, y otros,
con otros cultivos nativos con capacidad de fitoextraer estos
metales.
 Llevar a cabo otra fitorremediación hasta que los valores de Pb
entren en los límites máximos permisibles y tomar acciones
preventivas sobre el suelo para evitar su dispersión y daños a la
salud humana como al medio ambiental.
XII. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Tabla 4. Cronograma de actividades
XIII. PRESUPUESTO
Tabla 5. Presupuesto del proyecto
MESES 2017
Actividades Abril Mayo Junio
Fase de Gabinete 13
Visita de campo 24
Envío del suelo contaminado con plomo al
laboratorio
24
Recepción de Resultados ( concentración
del plomo en el suelo estudiado)
26
Acondicionamiento de las macetas 6
Recolección de semillas de girasol y la
prueba de poder germinativo
7
Procedió a sembrar en las macetas
experimentales
8
Medir la altura de planta de girasol y el peso
seco de la planta
9
Preparar las muestras de cada tratamiento
para determinar el porcentaje de
concentración de Pb en los tejidos de la
planta de girasol
10
Analizar los resultados 11
Presentación del 100% final del artículo. 13

11. XIV. ANEXOS
Imagen 6: Ubicación de la Unidad Minera Graciela en Corcona
FUENTE: Google earth, 2017
PRESUPUESTO
MATERIALES CANTIDAD
PRECIO
UNITARIO
PRECIO
TOTAL
Bolsas ziploc 4 S/. 14.00 S/. 14.00
Bolsas para cultivo 10 S/. 5.00 S/. 5.00
Pala pequeña 1 S/. 10.00 S/. 10.00
Aserrín 1 kg S/. 1.00 S/. 1.00
Humus de lombriz 1 kg S/. 2.50 S/. 2.50
Guantes 6 S/. 0.50 S/. 3.00
Mascarillas 3 S/. 1.00 S/. 3.00
Semillas de girasol 1/4 kg S/. 2.00 S/. 2.00
VIÁTICOS
Alimentación 1 S/. 10.00 S/. 30.00
Lima a Chosica (Ida y
Vuelta)
2 S/. 2.50 S/. 15.00
Chosica a Corcona
(Ida y Vuelta)
2 S/. 2.50 S/. 15.00
GASTOS DE
LABORATORIO
Para complementar
el kit
1 S/. 40.00 S/. 40.00
TOTAL DE INVERSIÓN S/.140.50

12. Imagen 7: Pueblo de Corcona
FUENTE: Propia
Imagen 8: Laguna en la minería tajo abierto después de la explotación minera
FUENTE: Propia

13. Imagen 9: Relave minero
FUENTE: Propia
Imagen 10. ECA
FUENTE: MINAM