fitoremediacion

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Cuantificación de la remoción de Pb y Cd mediante la Lemna gibba “lenteja de agua”
y Azolla fuliculoides “helecho de agua” de las aguas de la Bahía Interior de Puno
Martín Choque Yucra
yucra24@hotmail.com
RESUMEN:
Las plantas acuáticas han sido propuestas para completar los tratamientos de depuración de
aguas, luego de ser cultivadas en estanques o lagunas de poca profundidad, debido a que
poseen la capacidad de adsorber nitrógeno y fósforo del medio acuático, y al mismo
tiempo son capaces de disminuir las concentraciones de otros elementos metálicos en el
agua. El objetivo de este trabajo fue aplicar un sistema biológico de bioadsorción al
tratamiento de aguas contaminadas de la bahía interior de Puno, el mismo que tiene
concentraciones de nutrientes y metales pesados. Para ello se ha empleado Lemna gibba y
Azolla fuliculoides, especies acuáticas flotantes que forman densas masas vegetales, que
pueden ser retenidos o cosechados con redes mediante un manejo adecuado. Los ensayos
se realizaron en condiciones controladas a nivel de laboratorio en envases de polietileno de
un litro, en los que se colocaron 10 g de la planta acuática. La concentración de los metales
pesados se realizó mediante la técnica de complexometría, mediante la titulación con
EDTA 0.01 M. Se determinó la capacidad de bioadsorción de Cd (II) y Pb (II) durante 5,
10, 15, 20, 25 y 30 días. Entre los resultados se obtuvo que la concentración de metales
pesados (Cd y Pb) disminuyeron en el agua en el transcurso del tiempo de contacto.
Palabras claves: biorremediación, plantas acuáticas, cadmio y plomo, metales pesados.
INTRODUCCIÓN
La causa principal de la mala calidad del agua en la bahía interior de Puno, es el alto nivel
de nutrientes y materia orgánica procedentes directamente de fuentes conocidas como las
descargas de aguas negras o indirectamente del drenaje superficial hacia la bahía interior
durante fuertes lluvias. Las plantas acuáticas, denominadas también macrófitas, cumplen
un papel muy importante en los ecosistemas acuáticos, brindan directa o indirectamente, la
remoción de sustancias tóxicas de metales pesados y constituyen hábitats para muchos
organismos. Las plantas acuáticas son útiles y se usan en procesos de biorremediación, que

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adsorben algunas sustancias disueltas y brindar oxígeno, mediante la fotosíntesis. Sin
embargo, en algunos cuerpos artificiales podrían crear problemas, porque pueden interferir
con el uso que le da el hombre a esa agua al obstruir su flujo o la navegación y al crear
ambientes propios para plagas, enfermedades y vectores afectan la salud humana.
Las macrófitas ocupan diversas zonas de los ecosistemas acuáticos. Dentro del grupo de
plantas flotantes es frecuente observar en lagunas o en las áreas de flujo lento en ríos y
quebradas la planta denominada Lemna giba, conocida comúnmente como lenteja de agua
o duckweed (Roldan y Alvarez, 2002).
MATERIALES Y MÉTODOS
Material vegetal. Las espécies de macrófitas flotantes utilizadas en éste trabajo, lenteja
agua (Lemna giba) y helecho de agua (Azolla fuliculoides), forman densas masas vegetales
y fueron recolectados en el Distrito de Paucarcolla. En el laboratorio, las plantas fueron
lavadas con agua destilada para eliminar restos de residuos sólidos y se colocaron vivas en
recipientes plásticos de un litro de capacidad, 10 g de la planta. El tiempo de contacto fue
de 5, 10, 15, 20, 25 y 30 días a temperatura ambiental.
Ensayo. Se trabajó con aguas contaminadas de la bahía interior de Puno, se midió la
concentración inicial de contenido de metales pesados (Cd y Pb), asimismo se determinó el
pH y la conductividad eléctrica, entre otros parámetros. Todos los procedimientos se
realizaron en condiciones de laboratorio.
Análisis químico. Las concentraciones de Cd y Pb se determinó mediante el método de
complexometría mediante la titulación con EDTA 0.01 M, utilizando el equipo de
Metrohm 715 Dosimat, las determinaciones fueron realizadas con 5 repeticiones.
Análisis estadístico. Los resultados fueron evaluados mediante los parámetros de
promedios, desviaciones estándar; la determinación del proceso de bioadsorción en el
transcurso del tiempo se determinó mediante pruebas de regresión lineal, en el software
estadístico Statisgraphis v. 5.2.

3. 3
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Remoción y capacidad de bioadsorción de Cadmio por las plantas acuáticas
En la figura 1, se observa que en el transcurso del tiempo de contacto (30 días), la lenteja
de agua removió el 62.56% de cadmio, al quinto día el valor la remoción fue de 2.35% con
un coeficiente de variabilidad del 13.11%, indicando una ligera dispersión de datos. Estos
resultados coinciden con lo reportado por Gardea et al. (1998). La capacidad de
bioadsorción de Cadmio por la lenteja de agua fue de 4.83 mg/g, de los cuales el más bajo
nivel se obtuvo al quinto día con 0.18 mg/g, tal como se observa en la figura 2, en general
la captación catiónica incrementa a manera que el pH aumenta (Gardea et al., 2004).
Figura 1. Porcentaje de remoción de Cd por lenteja de agua durante 30 días de tiempo de
contacto.
Figura 2. Capacidad de bioadsorción de Cd por lenteja de agua durante 30 días de tiempo
de contacto.

4. 4
El porcentaje de remoción de Cadmio por Azolla, fue del 15.23% (figura 3), ésta aumenta
en el transcurso del tiempo, al quinto se observó la remoción de 0.46% con una coeficiente
de variabilidad del 57.59%, lo cual indica que hubo una alta dispersión de datos. La
capacidad de bioadsorción de Cadmio por azolla (figura 4) fue mayor a los 30 días de
tiempo de contacto, con un promedio de 1.14 mg/g. Estos resultados de capacidad de
biosorcion fueron inferiores a los indicados por Keskikan (2003), pero inferiores a los
reportados por Gardea et al. (2004), que determinaron una capacidad de bioadsorción del
74.2 mg/g.
Figura 3. Porcentaje de remoción de Cd por helecho de agua durante 30 días de tiempo de
contacto.
Figura 4. Capacidad de bioadsorción de Cd por helecho de agua durante 30 días de tiempo
de contacto.

5. 5
Remoción y capacidad de bioadsorción de Plomo por las plantas acuáticas
El porcentaje de remoción de Plomo por lenteja de agua (figura 5) fue del 28.13% durante
30 días de tiempo de contacto, al quinto se adsorbió solo 8.76%, siendo éste el valor más
bajo, con un coeficiente de variabilidad del 26.48%. Estos resultados fueron influenciados
debido a las condiciones sometidas para un proceso de bioadsorción, siendo más ventajosa
las plantas sumergidas (Al-Saadi et al, 2002; Cadwell et al., 2002).
La capacidad de bioadsorción de plomo por el helecho de agua (figura 6), fue de 6.3 mg/g
durante un tiempo de contacto de 30 días y un valor mínimo de 0.08 mg/g al quinto día,
con un coeficiente de variabilidad del 85.1%. En comparación este especie acuática se
desarrollan en aguas extremadamente contaminados y son capaces de acumular
concentraciones elevadas de metales en la parte aérea (Gabisu y Akorta, 2001; Karenlampi
et al., 2000). La capacidad de bioadsorción de plomo (II) por helecho de agua (figura 7),
fue mayor a los 30 días con un promedio de 2.7 mg/g, al quinto día fue de 0.74 mg/g. Estos
resultados estuvieron influidos por el pH al cual fueron sometidos (Pankit y Bhave, 2002;
Shiny et al., 2004), a pH bajos la captación de metales pesados por la biomasa son
generalmente protonados o cargados positivamente, por lo que ocurre un repulsión entre
los cationes metálicos y la biomasa.
De los resultados obtenidos la mayor cantidad de remoción, la bioadsorción de los metales
pesados (cadmio y plomo), se observó entre los 15 a 30 días de tiempo de contacto con el
agua contaminada. Se sugiere a las entidades de gobierno nacional, local, ONGs y otros
que no se mire a estas especies acuáticas como plagas o negativos de contaminación del
agua, sino que éstas plantas sirven como proceso de fitorremediacion para extraer (metales
pesados), ya que las plantas metabolizan y acumulan sustancias tóxicas presente en un
cuerpo acuático.

6. 6
Figura 5. Capacidad de bioadsorción de Pb por lenteja de agua durante 30 días de tiempo
de contacto.
Figura 6. Capacidad de bioadsorción de Pb por helecho de agua durante 30 días de tiempo
de contacto.
Figura 7. Porcentaje de remoción de Pb por lenteja de agua durante 30 días de tiempo de
contacto.

7. 7
CONCLUSIONES
- En un tiempo de contacto de 30 días, la lenteja de agua removió el 62.56% de
cadmio, mientras que el helecho de agua fue de 15,23%.
- La capacidad de bioadsorción de plomo por el helecho de agua, fue de 6.3 mg/g
durante un tiempo de contacto de 30 días.
- La capacidad de bioadsorción de Cadmio por helecho de gua fue mayor a los 30
días de tiempo de contacto, con un promedio de 1.14 mg/g.
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