Taller de Investigacion II

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CHIHUAHUA
“Fitorremediación en la recuperación de suelos en
Avalos”
Luis Enrique Chavez Villa
Jorge Garcia Balderrama

2. I
22-NOVIEMBRE-18
“Las Matemáticas, con toda razón, poseen no solo la verdad sino también la
belleza suprema…” - Bertrand Russell.

3. II
RESUMEN
La fitorremediación es una de las vertientes de la biorremediación que puede
considerarse una tecnología alternativa rentable y sostenible. La tecnología
utilizada se basa en el mecanismo fisiológico que se presenta en las plantas y en
los microorganismos asociados a ellas, tales como: la fotosíntesis, metabolismo y
nutrición. A diferencia de otros métodos fisicoquímicos supone una gran ventaja,
ya que propicia una mejora en las propiedades físicas y químicas del suelo,
formando una cubierta vegetal que puede ser utilizada para limpiar una gran
variedad de contaminantes, por su capacidad de absorción de metales pesados en
sus raíces.
El objetivo del presente proyecto es reducir la concentración de contaminantes
inorgánicos en una muestra de suelo contaminado utilizando fitorremediación,
principalmente plomo.
Dentro de la metodología utilizada para la realización del proyecto se encuentra el
muestreo de suelos, el proceso de secado, trituración, tamizado, pesado,
almacenamiento y el análisis físico-químico.
Palabras clave: Fitorremediación, contaminantes, plomo y absorción.

4. III
ABSTRACT
Phytoremediation is one of the aspects of bioremediation that can be considered a
viable and sustainable alternative technology. The technology used is based on the
physiological mechanism that occurs in plants and in the microorganisms
associated with them, such as: photosynthesis, metabolism and nutrition. Unlike
other physicochemical methods it is a great advantage, since it promotes an
improvement in the physical and chemical properties of the soil, forming a
vegetation cover that can be used to clean a wide variety of contaminants, due to
its capacity to absorb heavy metals in its roots.
The objective of this project is to reduce the concentration of inorganic
contaminants in a sample of contaminated soil using phytoremediation, mainly
lead.
The methodology used to carry out the project includes soil sampling, drying,
crushing, screening, weighing, storage and physical-chemical analysis.
Key words: Phytoremediation, contaminants, lead and absorb.

5. IV
ÍNDICE
1 INTRODUCCIÓN................................................................................................................................ 1
2 PROBLEMATIZACIÓN........................................................................................................................ 3
2.1 Planteamiento del problema. ................................................................................................... 3
3 OBJETIVOS........................................................................................................................................ 4
3.1 Objetivo general........................................................................................................................ 4
3.2 Objetivos especificos............................................................................................................. 4
4 JUSTIFICACIÓN.................................................................................................................................. 4
5 ANTECEDENTES. ............................................................................................................................... 5
6 MARCO TEÓRICO.............................................................................................................................. 8
7 HIPÓTESIS....................................................................................................................................... 10
8 METAS. ........................................................................................................................................... 10
9 IMPACTO O BENEFICIO EN LA SOLUCIÓN A UN PROBLEMA RELACIONADO CON EL SECTOR
PRODUCTIVO O LA GENERACIÓN DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO O TECNOLÓGICO.................... 11
9.1 Impacto ambiental .................................................................................................................. 11
9.2 Beneficios................................................................................................................................ 11
10 METODOLOGÍA............................................................................................................................. 12
10.1 Muestreo de suelos............................................................................................................... 12
10.2 Proceso de secado, trituración y tamizado........................................................................... 12
10.3 Pesado y Almacenamiento.................................................................................................... 12
10.4 Obtención y tratamiento de las plantas................................................................................ 12
10.5 Periodo y condiciones de almacenamiento. ......................................................................... 13
10.6Análisis físico-químico............................................................................................................ 13
10.6.1 Determinación de pH ..................................................................................................... 13
10.6.2 Conductividad eléctrica.................................................................................................. 13
10.6.3 Digestión ácida de las muestras..................................................................................... 13
10.6.4 Preparación de patrones................................................................................................ 14
11 DESARROLLO. ............................................................................................................................... 15
11.1 Muestreo de suelos............................................................................................................... 15
11.2 Proceso de secado, trituración y tamizado........................................................................... 15
11.3 Pesado y almacenamiento. ................................................................................................... 16
11.4 Obtención y tratamiento de plantas..................................................................................... 16

6. V
11.5 Periodo y condiciones de almacenamiento. ......................................................................... 16
11.6 Análisis físico-químico (determinación de ph, conductividad eléctrica, digestión ácida de las
muestras y preparación de patrones)........................................................................................... 16
11.6.1 Determinación de pH ..................................................................................................... 16
11.6.2 Conductividad eléctrica.................................................................................................. 17
11.6.3 Digestión ácida de las muestras..................................................................................... 17
11.6.4 Preparación de patrones................................................................................................ 18
12 RESULTADOS. ............................................................................................................................... 18
12.1 Identificación de las muestras para el análisis físico-químico .............................................. 18
12.2 Obtención de pH y Conductividad eléctrica.......................................................................... 18
12.3 Comparación de muestras (ppm).......................................................................................... 19
13 CONCLUSIONES. ........................................................................................................................... 19
14 RECOMENDACIONES.................................................................................................................... 19
15 ANEXOS. ....................................................................................................................................... 20
Sección 1 Figuras........................................................................................................................... 20
Sección 2 Ecuaciones..................................................................................................................... 23
Sección 3 Tablas ............................................................................................................................ 24
16 REFERENCIAS................................................................................................................................ 26
INDICE DE TABLAS Y FIGURAS.
Figura 1.- Ubicación geográfica……………………………………………………………………………………………………20
Figura 2.- Obtención de muestras……………………………………………………………………………………………….20
Figura 2.1.- Obtención de muestras…………………………………………………………………………………………….20
Figura 3.- Evidencia de la visita al lugar de muestreo…………………………………………………………………..21
Figura 4.- Sitio de muestreo…………………………………………………………………………………………………………21
Figura 5.- Vista desde afuera de la zona……………………………………………………………………………………….21
Figura 6.- Pulverizador…………………………………………………………………………………………………………………22
Figura 7.- Determinación de pH…………………………………………………………………………………………………..22
Figura 8.- Preparación de solución HNO3…………………………………………………………………………………….22
Figura 9.- Aforado……………………………………………………………………………………………………………………….23
Figura 10.- Preparación de patrones…………………………………………………………………………………………..23

7. VI
Figura 11.- Patrones terminados…………………………………………………………………………………………………..23
Tabla 1.- Identificación de las muestras para el análisis fisicoquímico…………………………………………..24
Tabla 2.- Obtención de pH y conductividad eléctrica…………………………………………………………………….25
Tabla 3.- Comparación de resultados de ppm……………………………………………………………………………….26

8. 1
1 INTRODUCCIÓN
El aumento de la población ha desencadenado diversos problemas, sin embrago,
uno de los que caracteriza a la sociedad actual es el aumento en las emisiones de
contaminantes al ambiente, dichas emisiones provenientes de actividades
industriales, mineras, agropecuarias, domésticas, entre otras, representan una
amenaza para los seres vivos, por lo que se han empleado algunos métodos para
tratar de contrarrestar dicha contaminación, el problema, es que estos métodos
convencionales suelen ser costosos y pueden afectar de manera irreversible las
propiedades del suelo, agua y de los seres vivos que en ellos habitan.
(Biorremedia, 2015)
La ciudad de Chihuahua fue durante el siglo XX el estado minero por excelencia,
representando el primer lugar en producción nacional hasta la década de los
ochenta, a partir de la cual se ha mantenido en el segundo y tercer lugar
alternativamente.
El 1 de mayo de 1908 quedó terminada La Fundición de Ávalos (figura 1 de la
sección 1), planta de beneficio de metales con una capacidad mínima de
doscientas toneladas diarias. En 1909 la producción era de 1600 ton diarias y en
los años 50 fue la fundidora de Pb más importante de América Latina, clausurada
en 1993 debido a consideraciones internas de la propia empresa, especialmente
de orden económico. Previo al cierre su producción era de 250 ton diarias.
En 1999 se realizó una investigación de la evaluación de riesgo y predictores de
los niveles de plomo en sangre en mujeres en edad reproductiva y niños de 1 a 5
años en Ávalos, Chihuahua, en donde se demostró lo siguiente:
En un radio de 600 a 1200m a la chimenea, la contaminación por plomo en el
suelo presentaba niveles que implican el riesgo de daño neurológico en los niños,
con 80% de las muestras con niveles por encima de los considerados de riesgo
para menores.

9. 2
El suelo aporta el 98% de la dosis total de exposición al plomo en la población
infantil, por lo que se puede considerar como única fuente de exposición relevante.
El 75% de los niños presentó niveles superiores al valor de referencia, cuyos
efectos son considerados como severos en la salud infantil y 25% presentaban
niveles compatibles con riesgo de daño neurológico.
La contaminación del suelo consiste en la acumulación de sustancias a unos
niveles tales que repercuten negativamente en el comportamiento de los suelos.
Las sustancias, a esos niveles de concentración, se vuelven tóxicas para los
organismos que viven en él. Se trata de una degradación química que provoca la
pérdida parcial o total de su productividad. El suelo generalmente se contamina de
diversas formas: cuando se rompen tanques de almacenamiento subterráneo,
cuando se aplican pesticidas, por filtraciones del alcantarillado y pozos ciegos, o
por acumulación directa de productos industriales o radioactivos. Los productos
químicos más comunes incluyen derivados del petróleo, solventes, pesticidas y
otros metales pesados. Este fenómeno está estrechamente relacionado con el
grado de industrialización e intensidad del uso de productos químicos.
(Biorremedia, 2015)
La mayoría de estos contaminantes no se degrada fácilmente, conduciendo a su
acumulación en los suelos. Los métodos fisicoquímicos tradicionales (incineración,
solidificación/estabilización, lavado, excavación y entierro para la limpieza de
suelos contaminados son caros - 25 a 50 mil millones de USD por año, a nivel
mundial (Smits, 2005) y, generalmente, se consideran como una primera acción
para sitios muy contaminados. Por lo tanto, no son muy adecuados para remediar
grandes áreas, donde los contaminantes se encuentran dispersos en
concentraciones bajas a moderadas. En tal caso, la fitorremediación es una
alternativa económicamente factible. (Garbiscu, 2001).
Aunado a lo anterior, cada sitio contaminado es diferente y la forma de manejarlo
requiere una cuidadosa ponderación de todos los factores relevantes dentro de los

10. 3
límites establecidos por la legislación, la aceptación social y el financiamiento
disponible. (Mench, 2009)
El enfoque de este documento es precisamente proponer una alternativa
sustentable para la recuperación del suelo contaminado en la zona de Ávalos,
aprovechando las propiedades acumulativas de las plantas, particularmente del
girasol, cuyo nombre científico es Helianthus annuus, y teniendo además en
cuenta que la ciudad ofrece las condiciones perfectas para su desarrollo y
crecimiento. La técnica propuesta ha sido probada en el laboratorio, 8 muestras
significativas de suelo se tomaron directamente de la zona afectada, se colocaron
en pequeñas macetas y en ellas se sembraron semillas de girasol, adicionando
una porción de tierra para maceta, esto con el fin de acelerar el crecimiento de la
planta y con ello la absorción de los contaminantes presentes en las muestras. Se
realizaron dos caracterizaciones físicas de las muestras (antes y después del
tratamiento), además de análisis químicos cualitativos tradicionales e
instrumentales para determinar la concentración de metales pesados antes y
después del tratamiento.
Como hipótesis central tenemos en consideración que utilizando la planta
adecuada y proporcionando las condiciones necesarias, se observa un
decremento considerable en el 100% de los casos de la concentración del
contaminante que se desea remover.
2 PROBLEMATIZACIÓN.
2.1 Planteamiento del problema.
En el estado de Chihuahua, en la colonia de Avalos, se encuentra la antigua
fundidora, que su principal función era fundir el Plomo como economía de local. A
lo largo, de los pasos de los años empezó a surgir problemas con los trabajadores
de dicho lugar, como su alrededor.
Por lo surgió la curiosidad, si sigue contaminado alrededor de la fundidora y si con
esta contaminación ese lugar puede seguir siendo habitable por las personas, sin
contaminarse por el plomo y sin sufrir sin ningún daño. Y como esa inquietud que

11. 4
nos generó, se investigó si alguna alternativa para poder disminuir el alto grado
contenido de plomo en el subsuelo, como es la Fitorremediación, lo que causo la
incógnita, si este método pueda dar alguna alternativa para lograr al objetivo de la
investigación.
¿Se puede disminuir el alto grado de Plomo en la colonia de Avalos, por
medio de la Fitorremediación?
3 OBJETIVOS.
3.1 Objetivo general
• Determinar y reducir la cantidad de concentración de Plomo que
existe en la antigua planta fundidora de Avalos, por el proceso de
fitorremediación.
3.2 Objetivos especificos.
• Conocer el estado del suelo en donde habitan las personas de
alrededor de la antigua fundidora de Avalos.
• Investigar los requerimientos específicos permisibles para poder vivir
en las mejores condiciones posibles de acuerdo con alguna ley en
específica.
• Conocer y definir cómo funciona la Fitorremediación, como sus usos
para la sustentabilidad del medio ambiente.
• Analizar la cantidad hiperacumuladora de la semilla de girasol, como
posible herramienta para la Fitorremediación.
4 JUSTIFICACIÓN.
Esta investigación se realiza para un simple fin, el alto grado de Plomo y las
causas que pueden surgir en la salud de las personas que viven alrededor de ahí;
es relevante reconocer las causas que puede surgir por vivir en esta zona, y como
los estándares adecuados por las normas existentes y su importancia.
Para lo que se busca investigar las ventajas y desventajas de la Fitorremediación,
para analizar si será útil como herramienta para reducir los grandes contenidos de

12. 5
plomo, para mejorar la calidad de vida de las personas y reducir los riesgos que
tienen al vivir en estas condiciones.
Permitirá dar resultados concretos, de las instalaciones, como, por ejemplo, el
nivel de contaminado que tiene el suelo de la colonia, como si es permisible
habitar en ese lugar sin sufrir daños en la salud a largo plazo. Como también, los
beneficios que puede traer la Fitorremediación como alternativa para recuperar
subsuelos contaminados por algún metal pesado. Y los beneficios que puede
tener la semilla de girasol como herramienta para la Fitorremediación.
5 ANTECEDENTES.
Las fitotecnologías se basan en los mecanismos fisiológicos básicos que tienen
lugar en las plantas y en los microorganismos asociados a ellas, tales como:
traspiración, fotosíntesis, metabolismo y nutrición.
Dependiendo del tipo de contaminante, las condiciones del sitio y el nivel de
limpieza requerido; las tecnologías de fitorremediación se pueden utilizar como
medio de contención (rizofiltración, fitoestabilización y fitoinmovilización) o
eliminación (fitodegradación, fitoextracción y fitovolatilización).
La fitoestabilización permite inmovilizar contaminantes en el suelo a través de su
absorción y acumulación en las raíces o bien, por precipitación en la zona de la
rizosfera. La fitoestabilización es efectiva en suelos de textura fina con alto
contenido de materia orgánica. Se aplica principalmente en terrenos extensos en
donde existe contaminación superficial. Esta tecnología tiene como ventajas,
sobre otros métodos de remedión de suelos, que es de menor costo, fácil de
aplicar y estéticamente agradable. Algunas plantas empleadas con fines de
fitoestabilización son: Hyparrhenia hirta (Pb); Zygophyllum fabago (Zn); Lupinus
albus (Cd, As); Helianthus annuus (Pb), esta última generalmente conocida como
girasol.

13. 6
Desde el mes de junio de 1992 había indicios de que el plomo provocaba ya
daños a la salud de los pobladores de Ávalos y Ranchería Juárez, colonias
cercanas a la antigua Industrial Minera México, la cual todavía estaba en
operaciones.
Un estudio realizado por la Facultad de Ciencias Químicas de la UACH, Pensiones
Civiles del Estado y Sector Salud, evaluó la calidad del aire en la zona Ávalos-
Ranchería Juárez y los efectos de la posible contaminación causada por el plomo
entre la población infantil.
La investigación se basó en pruebas practicadas a 55 escolares de Ávalos, y el
resultado fue que tenían altas concentraciones de plomo en la sangre, de entre
11.4 y hasta 16.4 microgramos por cada 100 mililitros. Ese indicador rebasaba con
mucho los 10/100 que se considera como normal, de acuerdo con los parámetros
de la Environmental Protection Agency (EPA) es de tan sólo 10 mg/100. (El Diario
de Chihuahua; junio 28 de 1992).
Si bien el estudio no concluía en que había altas incidencias de enfermedades
relacionadas con la presencia de plomo en la sangre, sí sugería que se hicieran
estudios más a fondo para medir los efectos que había causado el refinamiento de
minerales que se hacía en la planta llamada alguna vez Asarco, hoy convertida en
sólo un proyecto de museo.
Siete años después, la institución gubernamental “Servicios Estatales de Salud”
difundió los resultados de un estudio que demostraba la presencia de plomo en la
sangre de los niños de Ávalos, después de hacer una serie de análisis sanguíneos
a 85 niños a los que se les detectaron concentraciones de 25 microgramos por
mililitro. (El Heraldo, martes 27 de julio de 1999)
En el 2007 (Acosta-Slane) un estudio encontró una contracción de 4’185.12
mgPb/Kg, en el 2008 (Sosa, et al.) reportaron concentraciones de hasta 10’137
mgPb/Kg, en el 2001 (Ramírez-Solís, 2011) cuantificaron 6’233.91 mgPb/Kg y en

14. 7
el 2012 (Domínguez-Pérez) reporta la alarmante concentración de 75,802
mgPb/Kg.
La NOM-147 establece criterios para determinar las concentraciones de
remediación de suelos contaminados con determinados metales pesados e indica
que, para el caso del plomo, en un suelo de uso agrícola/residencial/comercial la
concentración del metal debe ser igual o inferior a 400 mgPb/Kg de suelo y para
uso industrial menor o igual a 800 mgPb/Kg. Todos los estudios realizados desde
1993 en la zona han determinado que la concentración de plomo en el área se
encuentra no permisibles, ni compatibles con el uso de suelo para actividades
comerciales o residenciales.
El plomo que se acumula en el suelo permanece como una fuente de exposición a
largo plazo ya que no es biodegradable. Este es un problema grave, pues además
de las actividades industriales el plomo puede acumularse por remanentes de
gasolina y las emisiones producidas por los vehículos. Además, este metal al
entrar a la atmósfera puede viajar largas distancias si las partículas de plomo son
muy pequeñas, asimismo puede ser removido del aire por la lluvia y por partículas
que caen al suelo o aguas superficiales.
El plomo es una amenaza a la salud pública puesto que es un veneno muy
potente. Cuando una persona ingiere un objeto con plomo o inhala polvo de
plomo, este puede permanecer en el cuerpo por mucho tiempo y causar serios
problemas de salud.
Una vez dentro del cuerpo, el plomo se distribuye hasta alcanzar el cerebro, el
hígado, los riñones y los huesos, y se deposita en dientes y huesos, donde se va
acumulando con el paso del tiempo. El plomo almacenado en los huesos puede
volver a circular por la sangre durante el embarazo, con el consiguiente riesgo
para el feto. Los niños con desnutrición son más vulnerables al plomo porque sus
organismos tienden a absorber mayores cantidades de este metal en caso de
carencia de otros nutrientes, como el calcio. Los grupos expuestos a mayor riesgo
son los niños de corta edad (incluidos los fetos en desarrollo) y los pobres.
Los niños de corta edad pueden tener consecuencias graves y permanentes en su
salud, afectando en particular al desarrollo del cerebro y del sistema nervioso. El

15. 8
plomo también causa daños duraderos en los adultos, aumentando el riesgo de
hipertensión arterial y de lesiones renales. En el caso de mujeres embarazadas, la
exposición a concentraciones elevadas de plomo puede ser causa de aborto
natural, muerte fetal, parto prematuro, bajo peso al nacer y/o provocar
malformaciones leves en el feto.
Es importante resaltar que no existe un nivel de concentración de plomo en sangre
que pueda considerase exento de riesgo. Incluso las concentraciones en sangre
que no superan los 5 µg/dl –nivel hasta hace poco considerado seguro– pueden
entrañar una disminución de la inteligencia de los infantes, así como problemas de
comportamiento y dificultades de aprendizaje.
6 MARCO TEÓRICO.
El termino fitorremediación proviene del griego phyto que significa “planta” y
remedium que significa “recuperar el equilibrio”
La fitorremediación es una de las ramas de la biorremediación que utiliza plantas y
microrganismos asociados a la raíz para remover, transformar o acumular
sustancias contaminantes localizadas en suelos, sedimentos, acuíferos, cuerpos
de agua e incluso en la atmosfera.
Reduce la contaminación de diversos compuestos a partir de procesos
bioquímicos realizados por las plantas para remover, reducir, transformar,
mineralizar, degradar, volatizar o estabilizar contaminantes
Contaminación del suelo por plomo:
El plomo llega a la atmosfera a través de liberaciones desde minas,
fabricas, aleaciones, cuando se quema carbón, petróleo o desechos y las
emisiones de los escapes de vehículos de gasolina, contribuyendo todo esto a la
contaminación por plomo del ambiente.
La contaminación de suelo tampoco se libra y llega al mismo desde el aire
mediante desprendimientos de pintura con plomo, edificios, puentes y otras

16. 9
estructuras. Además, los vertederos pueden contener desechos de mineral de
plomo procedente de municiones o baterías.
Aprovechando las propiedades acumulativas de las plantas en especial del
girasol, y teniendo en cuenta que la ciudad ofrece las condiciones perfectas para
su desarrollo y crecimiento, hemos decidido hacer pruebas con estas semillas y
tener la tierra contaminada en observación para verificar si la planta puede durante
su crecimiento absorber el contaminante.
En general, la meta de cualquier tecnología de remediación, in situ o ex situ,
implica la remoción de los contaminantes (descontaminación o limpieza), o bien, la
reducción del riesgo asociado a su presencia limitando la exposición
(estabilización). (Vangronsveld, 2009)
Así, la fitorremediación de un suelo puede lograrse a través de la acción de uno o
varios de los siguientes procesos: fitodegradación, fitoextracción, fitovolatilización,
fitoestabilización y/o rizorremediación. El proceso a través del cual una planta
actúa sobre un contaminante en particular depende del grado de contaminación,
de las características fisicoquímicas del contaminante y del sitio contaminado, así
como de las propiedades fenotípicas y genotípicas de cada especie vegetal, tales
como su grado de tolerancia y su capacidad para captar, absorber, acumular y/o
degradar los contaminantes. (Vangronsveld, 2009).
La presencia de raíces estimula el crecimiento y la variedad de microorganismos
en la zona, quienes toman los compuestos orgánicos para su nutrición y energía,
los microorganismos a su vez estimulan el crecimiento de la rizósfera generando
más exudados compuestos de azucares, aminoácidos, y ácidos orgánicos
acelerando el metabolismo de los contaminantes en la rizósfera (Pulgarin., 2012).
Influencia de factores ambientales de fitorremediación.
Una gran variedad de factores ambientales afecta los mecanismos de
fitorremediación. El tipo de suelo y el contenido de materia orgánica pueden limitar
la biodisponibilidad de los contaminantes de petróleo. El contenido de agua en el

17. 10
suelo y humedales afecta el crecimiento microbiano y de la planta disminuyendo la
disponibilidad de oxígeno necesario para la respiración aeróbica. La temperatura
afecta las tasas a las que diversos procesos tienen lugar. La disponibilidad de
nutrientes puede influir en la velocidad y grado de degradación en suelo
contaminado con petróleo. La luz del sol puede transformar los compuestos,
disminuyendo la biodisponibilidad y pueden presentar diferentes efectos tóxicos
perores que el compuesto inicial. Estos factores ambientales causan cambios en
los contaminantes originales obteniendo como resultado final, que sólo los
compuestos más resistentes permanezcan en el suelo (Pulgarin., 2012).
7 HIPÓTESIS.
1.- Desde su cierre hasta la actualidad, en la antigua fundidora de Avalos,
existe una concentración de contaminación de Plomo en el subsuelo de esta zona
como en sus alrededores, por lo que se busca reducir esta concentración como
beneficio para el medio ambiente, como de las personas que habitan en esa zona,
porque se sabe que ha causado demasiados problemas con la salud en ellas.
Para lo que se pueda encontrar alguna alternativa para reducir los altos
contenidos que se puedan encontrar en el suelo, para con esto satisfacer los
beneficios de la salud que actualmente viven ahí y para las generaciones futuras.
2.- La fundidora de Avalos, en el siglo de XIX, se percató de la alta
contaminación que estaba ocasionando el que estuviera funcionando la fundidora,
por toda la alta producción de plomo que se producía al día. La cual, el suelo
empezó a dañarse continuamente, para lo que se quiere llegar al objetivo de
reconstruir este subsuelo, ya que con toda esa concentración de plomo que existe
en ese lugar, no se puede plantar ningún árbol ni planta de cualquier tipo. Por lo
que se espera que la semilla de girasol pueda soportar crecer en dicha
contaminación, para así beneficiar a nuestro medio ambiente.
8 METAS.
El alcance de este documento es proponer una alternativa sustentable para la
recuperación del suelo contaminado en la zona de Ávalos, aprovechando las
propiedades acumulativas de las plantas, particularmente del girasol, cuyo nombre

18. 11
científico es Helianthus annuus, y teniendo además en cuenta que la ciudad ofrece
las condiciones perfectas para su desarrollo y crecimiento.
Obtener la remoción total de contaminantes del suelo de esta zona, para ser
exactos en una extensión superficial de seis hectáreas.
9 IMPACTO O BENEFICIO EN LA SOLUCIÓN A UN PROBLEMA
RELACIONADO CON EL SECTOR PRODUCTIVO O LA GENERACIÓN
DEL CONOCIMIENTO CIENTÍFICO O TECNOLÓGICO.
9.1 Impacto ambiental
Diversos contaminantes pueden ser metabolizados, estabilizados en el suelo o
extraídos del mismo a través de uno u otro proceso de fitorremediación, con la
ventaja adicional de que el uso de plantas permite el control de la erosión y la
evapotranspiración de grandes cantidades de agua. En el caso de CO, la
fitorremediación implica su captación y translocación a los tejidos aéreos, para su
metabolismo o volatilización y, en ocasiones, su mineralización hasta moléculas
como CO2, NO3 y NH4.
9.2 Beneficios
Puede llevarse a cabo in situ y ex situ
Depende de energía solar y su mantenimiento es mínimo
Opción permanente que reduce la erosión
Puede ser utilizada para limpiar una gran variedad de contaminantes, por su
capacidad de absorción de estos metales en sus raíces
Reduce la entrada de contaminantes al ambiente
Se puede llevar a cabo sin necesidad de transportar el sustrato contaminado, por
lo cual no se corre el riesgo de propagar la contaminación hacia el agua o el aire
Es una tecnología sustentable y permite el reciclado de recursos
Propicia una mejora en las propiedades físicas y químicas del suelo, ya que forma
una cubierta vegetal

19. 12
Se puede emplear en agua, suelo, aire y sedimentos
Bajo costo de inversión
Generación de residuos y emisiones mínima
10 METODOLOGÍA
10.1 Muestreo de suelos
El procedimiento para la obtención de las muestras de suelo contaminado se
apegará a los lineamientos establecidos en la NOM-021-SEMARNAT-2000, que
establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos;
estudios, muestreo y análisis. De una extensión de muestreo de aproximadamente
6 hectáreas se tomarán un par de muestras, todas las muestras se obtendrán
desde la superficie hasta una profundidad de 20 cm, con rangos de profundidad de
10 y 20 cm, obteniendo una porción pequeña de suelo por muestra en cada punto
seleccionado, se tomarán fotografías de la zona en general, así como de cada uno
de los puntos seleccionados para muestreo (ver figuras 2, 2.1, 3, 4 y 5 del anexo
1).
10.2 Proceso de secado, trituración y tamizado.
El proceso de secado se llevará a cabo en el laboratorio de fisicoquímica (C01) el
día miércoles 23 de mayo del año en curso, mientras que los procesos de
pulverización y tamizado en el laboratorio de Ingeniería en materiales, todos
ubicados en el Instituto Tecnológico de Chihuahua (ver figura 6 del anexo 1).
10.3 Pesado y Almacenamiento.
En base a la NOM, una vez tamizada y debidamente homogeneizada la muestra
de suelo, se extrae la submuestra que va a ser utilizada para cada una de las
determinaciones analíticas.
10.4 Obtención y tratamiento de las plantas.
Se adquirieron semillas de la planta Helianthus annuus, fueron sacadas de su
maceta de origen para ser depositadas en las “macetas de trasplante”, las cuales
consisten en una bolsa de polietileno y contienen una mezcla de sustrato principal

20. 13
10.5 Periodo y condiciones de almacenamiento.
15 días bajo las mismas condiciones de temperatura, luz y humedad.
Durante el proceso de crecimiento se realizó el monitoreo de las condiciones de
luz, temperatura y humedad.
10.6Análisis físico-químico.
10.6.1 Determinación de pH
Se pesan 10g de suelo en un frasco de vidrio y se adicionan 20 ml de agua
destilada al frasco conteniendo el suelo.
Con una varilla de vidrio, se agita manualmente la mezcla de suelo: agua a
intervalos de 5 minutos, durante 30 minutos. Se Dejó reposar durante 15 minutos.
Se introduce el electrodo del medidor de pH en la suspensión, y, al momento en
que la lectura se estabiliza, se toma el valor y se registra (ver figura 7 del anexo 1)
10.6.2 Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de un material para
transportar la corriente eléctrica.
El principio por el cual los instrumentos miden la conductividad es simple: dos
placas de conductividad o electrodos se sumergen en la muestra, se aplica un
potencial o voltaje a través de placas y se mide la corriente que fluye entre las
placas.
El procedimiento por el cual se determina la concentración de las muestras se
basa en pesar 50 g de sustrato y añadirle 20 ml de agua destilada agitando hasta
obtener una pasta, posteriormente se filtra y se mide la conductividad eléctrica de
la solución.
10.6.3 Digestión ácida de las muestras
Este método se lleva a cabo para convertir muestras sólidas y líquidas en
soluciones acuosas, destruyendo toda la materia orgánica y obteniendo el analito
de interés en solución a concentraciones detectables, en este caso permite que
los metales pesados que están formando sales, precipiten en su forma elemental.

21. 14
Se utiliza el método tradicional de digestión en parrilla de calentamiento, para lo
cual se utiliza una solución preparada de HNO3 y HCl en una relación 3:1.
Se toma un gramo de muestra pesada en una balanza analítica y se miden 15 ml
de HNO3(1:1) y 5 ml de HCl (1:1), se coloca en un vaso de precipitado de 50 ml.
Se procedie a colocar los vasos de precipitado en la parrilla eléctrica durante 3
horas a una temperatura de 150 °C con agitación constante, esto para hacer la
digestión del plomo.
Finalmente, se procede a filtrar y aforar en matraces aforados de 25 ml.
(Ver figuras 8, 9, 10 Y 11 del anexo 1)
10.6.4 Preparación de patrones
Partiendo de una solución madre que consiste en un patrón de plomo comercial ya
estandarizado de una concentración de 1000ppm, se preparan los 6 estándares y
el blanco, recurriendo a la ecuación C1V1=C2V2. Se determina el volumen
necesario de solución madre que es necesario tomar para preparar patrones de
100mL (de 200 mL en el caso del patrón de 25 ppm) con las concentraciones
requeridas:
25ppm : v=((25ppm)(200mL))/1000ppm = 5mL (1)
50ppm: v=((50ppm)(100mL))/1000ppm = 5mL (2)
100ppm: v=((100ppm)(100mL))/1000ppm = 10mL (3)
140ppm: v=((25ppm)(200mL))/1000ppm = 14mL (4)
150ppm: v=((25ppm)(200mL))/1000ppm = 15mL (5)
200ppm: v=((25ppm)(200mL))/1000ppm = 20mL (6)
Los volúmenes antes mencionados se toman de la solución madre y se colocan en
matraces aforados de 100mL y 200mL respectivamente, en los cuales
previamente es colocada una cama de agua, se agregan 5mL de ácido nítrico a

22. 15
todos los estándares (al de 25ppm se agregó 10mL se agregó 10mL) incluyendo el
blanco y se afora a 100mL y 200mL, respectivamente.
Los 6 patrones y el blanco son rotulados para identificarlos de manera rápida. Por
último, una cantidad de las muestras y los patrones se depositan en recipientes de
100 mL para ser mandados a realizar los análisis correspondientes, todos los
recipientes deben ser sellados y etiquetados.
11 DESARROLLO.
11.1 Muestreo de suelos.
El procedimiento para la obtención de las muestras de suelo contaminado se
apegó a los lineamientos establecidos en la NOM-021-SEMARNAT-2000, que
establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos;
estudios, muestreo y análisis. De una extensión de muestreo de 6 hectáreas se
tomaron 8 muestras, todas las muestras se obtuvieron desde la superficie hasta
una profundidad de 30 cm, con rangos de profundidad de 10, 20 y 30 cm,
obteniendo 400g de suelo por muestra en cada uno de los puntos seleccionados,
se tomaron fotografías de la zona en general (figuras 2, 2.1, 3, 4 y 5 de la sección
1), así como de cada uno de los puntos seleccionados para muestreo.
Como lo indica la Norma Oficial Mexicana, las muestras se colocaron con una pala
de jardinería de punta redonda en bolsas de propileno transparentes identificadas
con un rotulador permanente y se anotaron en una libreta las observaciones
pertinentes de cada uno de los puntos, registrando los siguientes datos.
I. Nombre del interesado
II. Lugar de donde se extrajo
III. Cultivo existente o que se pretende sembrar
IV. Espesor y número de denominación del horizonte.
V. Fecha de colecta y observaciones
11.2 Proceso de secado, trituración y tamizado.
El proceso de secado se llevó a cabo en el laboratorio de fisicoquímica (C01) el
día miércoles 23 de mayo del año en curso, mientras que los procesos de

23. 16
pulverización y tamizado en el laboratorio de Ingeniería en materiales, todos
ubicados en el Instituto Tecnológico de Chihuahua (ver figura 6 de la sección 1).
11.3 Pesado y almacenamiento.
En base a la NOM, una vez tamizada y debidamente homogeneizada la muestra
de suelo, se extrae la submuestra que va a ser utilizada para cada una de las
determinaciones analíticas.
Una vez que se preparan las submuestras, deben ser almacenadas para
comprobaciones y futuros usos, así como para la comparación de absorción que
se haría posteriormente.
11.4 Obtención y tratamiento de plantas.
Se adquirieron semillas de la planta Helianthus annuus, conocida comúnmente en
México como “Girasol”, todos ellas se sembraron con un periodo de 15 días en el
mismo sustrato, bajo las mismas condiciones de temperatura, luz y humedad.
Posteriormente son sacadas de su maceta de origen para ser depositadas en las
“macetas de trasplante”, las cuales consisten en una bolsa de polietileno con un
volumen de 1.5 dm3 y contienen una mezcla de 50g de sustrato principal (ver
figuras 7 y 8 de la sección 1).
11.5 Periodo y condiciones de almacenamiento.
15 días bajo las mismas condiciones de temperatura, luz y humedad.
Durante el proceso de crecimiento se realiza el monitoreo de las condiciones de
luz, temperatura y humedad.
11.6 Análisis fisicoquímico (determinación de pH, conductividad eléctrica, digestión ácida
de las muestras y preparación de patrones).
11.6.1 Determinación de pH
Se pesó 10g de suelo en un frasco de vidrio y se adicionó 20 ml de agua destilada
al frasco conteniendo el suelo.
Con una varilla de vidrio, agitó manualmente la mezcla de suelo: agua a intervalos
de 5 minutos, durante 30 minutos. Se Dejó reposar durante 15 minutos.

24. 17
Se introdujo el electrodo del medidor de pH en la suspensión, y, al momento en
que la lectura se estabilizó, se tomó el valor y se registró (ver figura 9 de la
sección 1)
11.6.2 Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica es una medida de la capacidad de un material para
transportar la corriente eléctrica.
El principio por el cual los instrumentos miden la conductividad es simple: dos
placas de conductividad o electrodos se sumergen en la muestra, se aplica un
potencial o voltaje a través de placas y se mide la corriente que fluye entre las
placas.
El procedimiento por el cual se determinó la concentración de las muestras se
basó en pesar 50 g de sustrato y añadirle 20 ml de agua destilada agitando hasta
obtener una pasta, posteriormente se filtró y se midió la conductividad eléctrica de
la solución.
11.6.3 Digestión ácida de las muestras
Este método se lleva a cabo para convertir muestras sólidas y líquidas en
soluciones acuosas, destruyendo toda la materia orgánica y obteniendo el analito
de interés en solución a concentraciones detectables, en este caso permite que
los metales pesados que están formando sales, precipiten en su forma elemental.
Se utilizó el método tradicional de digestión en parrilla de calentamiento, para lo
cual se utilizó una solución preparada de HNO3 y HCl en una relación 3:1.
Se tomó un gramo de muestra pesada en una balanza analítica y se midieron 15
ml de HNO3(1:1) y 5 ml de HCl (1:1), se colocó en un vaso de precipitado de 50 ml
(ver figuras 10 y 11 de la sección 1)
Se procedió a colocar los vasos de precipitado en la parrilla eléctrica durante 3
horas a una temperatura de 150 °C con agitación constante, esto para hacer la
digestión del plomo, tal como se muestra en la figura 12 de la sección 1.

25. 18
Finalmente, se procedió a filtrar y aforar en matraces aforados de 25 ml (ver
figuras 13 y 14 de la sección 1).
11.6.4 Preparación de patrones
Partiendo de una solución madre que consiste en un patrón de plomo comercial ya
estandarizado de una concentración de 1000ppm, se preparó los 6 estándares y el
blanco, recurriendo a la ecuación C1V1=C2V2. Se determina el volumen necesario
de solución madre que es necesario tomar para preparar patrones de 100mL (de
200 mL en el caso del patrón de 25 ppm) con las concentraciones requeridas
(ecuaciones 1, 2, 3, 4, 5 y 6 de la sección 2)
Los volúmenes antes mencionados se tomaron de la solución madre y se
colocaron en matraces aforados de 100mL y 200mL respectivamente, en los
cuales previamente se había colocado ya una cama de agua (figura 15 de la
sección 1), se agregó 5mL de ácido nítrico a todos los estándares (al de 25ppm se
agregó 10mL se agregó 10mL) incluyendo el blanco y se aforó a 100mL y 200mL
respectivamente.
Los 6 patrones y el blanco fueron rotulados para identificarlos de manera rápida
(figura 16, sección 1).
Por último, una cantidad de las muestras y los patrones se depositó en recipientes
de 100 mL para ser mandados a realizar los análisis correspondientes, todos los
recipientes fueron sellados y etiquetados (ver figura 17 de la sección 1).
12 RESULTADOS.
12.1 Identificación de las muestras para el análisis fisicoquímico.
Ver tabla 1 de la sección 3
12.2 Obtención de pH y Conductividad eléctrica
Después de retirarse la tierra donde estuvo sembrada la planta, se identificaron las
nuevas muestras modificadas por efecto de absorción de la planta y se registró
tanto un pH como una medida de conductividad eléctrica para antes y después de
haber llevado a cabo el proceso de fitorremediación, los datos se muestran en la
tabla 2 de la sección 3.

26. 19
12.3 Comparación de muestras (ppm)
El equipo utilizado es un iCAP 6000 series ICP –OES (Inductively Coupled
Plasma Optical Emission Spectrometer), el cual mide las concentraciones de
distintas muestras en partes por millón (ppm), vease tabla 3 de la sección 3.
13 CONCLUSIONES.
Para obtener las muestras se nos dificultó recopilarlas por el hecho de que los
jales (montones de tierra contaminada por plomo) de la extinta fundidora de
Avalos están cercados para lo cual tuvimos que ingresar esa zona en un tiempo
mínimo y no hubiera problemas con las autoridades, más sin embargo, se cumplió
el objetivo general planteado ya que se logró disminuir la concentración de plomo
en las muestras de suelo obtenidas en la colonia Ávalos, la cual debido a los
valores de concentración de plomo iniciales, cuenta con un importante nivel de
concentración de este metal pesado en el suelo. Esto se pudo comprobar en base
a los análisis de pH y conductividad que se hicieron a las muestras, pero sin
descartar la posibilidad de errores.
Por otro lado, se pudo determinar que la fitorremediación es una buena sugerencia
para descontaminar el suelo ya sea por su sencillez, costo y estéticamente bien.
Para investigaciones futuras se recomienda tomar muestras a una distancia más
lejana de la zona contaminadora y tomar muestras de mayor profundidad, ya que
aquí se utilizaron muestras de la superficie.
14 RECOMENDACIONES.
Para la toma de muestras se dificulto, debido a que la zona está cercada y debido
a eso se tuvo que brincar la cerca para obtener las muestras, se recomienda que
en otra ocasión mejor se pida permiso a las personas correspondientes para que
así se eviten accidentes y sanciones.
Por otra parte, en el uso de laboratorios químicos se tuvo dificultad ya que los
miembros del proyecto no tenían la noción de los métodos a llevar a cabo para
esto, pero eso no fue obstáculo para que esto no pudiera llevar a cabo.

27. 20
Por último, para investigaciones futuras se recomienda tomar más muestras de
suelo contaminado para mayores resultados y, para tomar las muestras, que se
tenga el debido consentimiento.
15 ANEXOS.
Sección 1 Figuras
Figura 1 Ubicación geográfica
Fuente: www.google.com.mx/maps
Figura 2 Obtención de muestras
Figura 2.1 Obtención de muestras

28. 21
Figura 3 Evidencia de la visita al lugar de muestreo
Figura 2 Sitio de muestreo
Figura 3 Vista desde afuera de la zona (totalmente cercada)

29. 22
Figura 4 Pulverizador
Figura 7 Determinación de pH
Figura 8 Preparación de solución HNO3(1:1) con 5 ml de HCl (1:1)

30. 23
Figura 9 Aforado
Figura 10 Preparación de patrones
Figura 11 Patrones terminados
Sección 2 Ecuaciones
25ppm : 𝑣 =
(25𝑝𝑝𝑚)(200𝑚𝐿)
1000𝑝𝑝𝑚
= 5mL (1)
50ppm: 𝑣 =
(50𝑝𝑝𝑚)(100𝑚𝐿)
1000𝑝𝑝𝑚
= 5mL (2)
100ppm: 𝑣 =
(100𝑝𝑝𝑚)(100𝑚𝐿)
1000𝑝𝑝𝑚
= 10mL (3)

31. 24
140ppm: 𝑣 =
(25𝑝𝑝𝑚)(200𝑚𝐿)
1000𝑝𝑝𝑚
= 14mL (4)
150ppm: 𝑣 =
(25𝑝𝑝𝑚)(200𝑚𝐿)
1000𝑝𝑝𝑚
= 15mL (5)
200ppm: 𝑣 =
(25𝑝𝑝𝑚)(200𝑚𝐿)
1000𝑝𝑝𝑚
= 20mL (6)
Sección 3 Tablas
No. Muestra Punto de muestreo Profundidad Observaciones
1 1km de la fuente de
contaminación
10 cm
2 1km de la fuente de
contaminación
20 cm
3 1km de la fuente de
contaminación
30 cm
4 A 500 m de la zona de
contaminación
5 Clínica 20 cm
6 Casa habitacional 20 cm
7 Parque residencial 20 cm
8 Jales mineros 0 cm A 250 m de la planta
de fundición
Tabla 1 Identificación de las muestras para el análisis fisicoquímico
Muestra
Ph Conductividad eléctrica en siemens (S)
Antes Después Antes Después
1 7.25 7.19 5.86E-6 5.68E-6

32. 25
2 7.29 7.42 2.71E-6 2.597E-6
3 7.18 7.13 2.08E-6 1.93E-6
4 6.48 6.55 2.77E-6 3.19E-6
5 7.08 7.04 3.23E-6 2.65E-6
6 7.1 7.2 1.90E-6 2.09E-6
7 7.27 7.1 2.36E-6 5.00E-6
8 6.77 7.03 2.42E-6 2.70E-6
Tabla 2 Obtención de pH y Conductividad eléctrica
Muestra Punto de
muestreo
Antes fitorremediación
(ppm)
Después
fitorremediación
(ppm)
1 1km de la fuente
de contaminación
(10 cm
profundidad)
198 136
2 1km de la fuente
de contaminación
(20 cm
profundidad)
206 144
3 1km de la fuente
de contaminación
(30 cm
profundidad)
247 186
4 A 500 m de la
zona de
contaminación
176 134

33. 26
5 Clínica (20 cm) 195 126
6 Casa habitacional
(20 cm)
165 121
7 Parque
residencial (20
cm)
178 139
8 Jales mineros 157 108
Tabla 3 Comparación de resultados en ppm
16 REFERENCIAS.
Angelica Evelin Delgadillo-lopez, C. A. (2011). Fitorremediacion: Una alternativa para eliminr la
fitorremediacion. Treopical and Subtropical Agroecosystems, 14.
Biorremedia. (2015). Fitorremediacion. México DF.
Garbiscu, C. y. (2001). Phytoextraction: a cost-effective plant-based technology for the removal of
metals form the enviroment. Bioresourse Technology, 229-236.
Mench, M. S. (2009). Assessment of successful experiments and limitations of phytotechnologies:
contaminant uptake, detoxification and sequestration, and consequenses for food safety.
16, 876-900.
Sepulveda, T. V., Trejo, J. A., & Perez, D. A. (2005). Suelos contaminados por metales y metaloides.
cdmx: Secretaría de medio ambiente y recursos naturales.
Smits, P. (2005). Phytoremediation. Annual Review of plant Biology, 56, 15-39.
Vangronsveld, J. H. (2009). Phytoremediation of contaminated soils and groundwater: lessons
from the field. Enviromental sciense and pollution Research. 765-794.