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1Efecto de la contaminación en suelo por pilas domésticas desechadas sobre el
desarrollo de cultivos de frijol.
Effect of pollution in soil for cell batteries waste discarded on bean crop development
1Celso-Moisés Bautista Rodríguez,
2Daniel Cruz González,
2Anamín Guadalupe Romero
Zepeda, 2Angel Pérez Zempoaltecatl
1AECI. Tepetitlán No. 63, Col. Lomas del Sur, 72470, Puebla, México. Tel. (045)-5523115350,
2Facultad de Ingeniería Química, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Puebla, México.
RESUMEN. La falta de estudios, divulgación y particularmente normatividad oficial sobre
el manejo adecuado de pilas domésticas desechadas, ocasiona que el consumidor las arroje
en la vía pública, jardines, ríos, o en la basura doméstica. Estudios previos han demostrado
que las pilas de uso domestico presentan características CRETIB, siendo: corrosivas (C)
por los electrolitos ácidos y/o alcalinos que las componen, reactivas (R) con el medio
cuando estas se abren produciendo radicales libres y gases, explosivas (E) a condiciones de
recarga o al fuego, por lo que requieren una disposición adecuada, y tóxicas (T), por lo
cual generan contaminación ambiental y riesgos a la salud. Las pilas al estar expuestas al
medio ambiente se corroen liberando sus contaminantes en el suelo afectando el
crecimiento y calidad de las plantas. En este trabajo se reporta un estudio visual y
estadístico de los resultados obtenidos a partir de un diseño experimental desarrollado sobre
los efectos que tienen los componentes tóxicos de las pilas domésticas “AA” acidas (T) y
alcalinas (D) en cultivos de Frijol (aspecto de la planta y altura de tallos). El diseño
experimental consistió en someter las plantas a tres grados de exposición de contaminación
con pilas domésticas y con tres replicas por exposición. Los resultados muestran que en la
exposición 1 el efecto fue favorable para los cultivos con pilas T al obtener el máximo
crecimiento en tallos, en la exposición 2 los cultivos contaminados con pilas T y D
presentaron un crecimiento menor en comparación con el cultivo testigo; finalmente, en la
exposición 3 los cultivos contaminados con pilas D presentaron el máximo de crecimiento
en tallos.
Recibido: Octubre, 2014.
Aprobado: Diciembre, 2014
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ABSTRACT. The lack of studies, particularly disclosure and official regulations regarding
the proper handling of discarded household batteries causes the consumer throw them in the
streets, gardens, rivers, or in household garbage. Previous studies have shown that
household batteries have some cretib characteristics being: Corrosive (C) from acidic
electrolytes and / or alkaline that compose them, reactive (R) with the environment when
they are open and producing free radicals gases, explosive (E) to recharge conditions or
fire, so require proper disposal, and toxic (T), it cause environmental pollution and health
hazards. When cell batteries are discarded in soil their housings corrode releasing their
components (heavy metals) in soil generated contamination, so growth and quality of the
plants are affected. In this paper is shown a visual and statistical analysis of the results
obtained from an experimental design developed on the effects of the toxic components of
household batteries "AA" acidic (T) and alkaline (D) in crops bean (appearance of the plant
and stem height). The experimental design consisted of exposing the plants to three levels
of pollution by household batteries and three replicates per exposure. The results show that
the exposure 1 the effect was favorable for crops with T cell batteries to obtain maximum
growth in stems, exposure 2 crops contaminated with T and D cells showed slower growth
compared to the control culture; finally, the exposure 3 crops contaminated with cell
batteries D had the highest growth in stems.
Palabras Clave: Pilas, Contaminación, Frijol.
Keywords: Cell Batteries, Pollution, Bean.
INTRODUCCIÓN
1.1 El Frijol
1.1.1 Generalidades sobre el desarrollo del Frijol
Las plantas son organismos fotosintéticos multicelulares adaptados a la vida terrestre. Estas
se dividen en dos grandes grupos, los briofitos que carecen de tejidos vasculares como el
musgo y las plantas vasculares con sistemas de conducción más eficientes, estas plantas se
dividen en plantas con semilla y sin semilla. Las plantas con semilla a su vez pueden
agruparse en gimnospermas (semillas desnudas) y angiospermas (semillas protegidas que
dan flores). Las angiospermas son las plantas más abundantes de la tierra, el Frijol se
encuentra dentro de esta clasificación lo que hace conveniente detallar un poco sobre ellas.
Entre sus adaptaciones está una cutícula cérea (capa protectora cerosa que retarda la
pérdida de agua), poros para intercambio de gases, capas protectoras de las células
reproductoras y retención del esporofito joven ó embrión dentro del gametofito femenino
como un saco embrionario y su desarrollo dentro de esta estructura como protección en sus
etapas críticas, a diferencia del gametofito masculino conocido como polen y situado al
exterior de la flor [Curtis et al., 2000].
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Las semillas son la unidad de reproducción sexual de las plantas, su función es generar un
nuevo individuo, consta esencialmente de un embrión (formado por un eje embrionario o
hipocótilo y uno, dos o varios cotiledones), reservas nutritivas y una cubierta seminal. Para
que la semilla se convierta en una planta adulta la semilla debe llevar a cabo una serie de
procesos metabólicos y morfogenéticos que resultan en la germinación de la semilla
[Universidad Politécnica de Valencia 2011]. Por otra parte, para dar inicio al proceso de
germinación de una semilla es necesario que se cumplan condiciones ambientales
favorables como un sustrato húmedo, suficiente disponibilidad de Oxígeno que permita la
respiración aerobia y una temperatura adecuada. Este proceso se compone de 3 fases a
continuación presentadas: [Universidad Politécnica de Valencia 2011]
Fase de hidratación: Es el primer paso caracterizado por una intensa absorción de
agua que desencadena en el inicio de funciones metabólicas (respiración, síntesis
proteica y movilización de sus reservas)
Fase de germinación: La absorción de agua se reduce y se producen
transformaciones metabólicas necesarias para el desarrollo de la planta.
Fase de crecimiento: En esta fase emerge la radícula o raíz del embrión, además la
actividad respiratoria y absorción de agua aumenta.
Los factores que afectan la germinación son:
Internos: Son propios de la semilla como la madurez, desajustes en el equilibrio
hormonal y la viabilidad de la semilla (periodo en que las semillas conservan su
capacidad para germinar).
Externos: Dependen del ambiente: humedad, temperatura y el medio que debe estar
suficientemente aireado para permitir la adecuada disponibilidad de Oxígeno y
Dióxido de Carbono.
Con la germinación de la semilla, la testa (figura 1a) se rompe y la radícula emerge, en
algunos casos como el Frijol los cotiledones emergen del suelo debido al crecimiento del
hipocótilo (figura 1b), los cotiledones actúan como hojas realizando funciones
fotosintéticas, a estas plantas se le denominan epigeas. Las plantas donde los cotiledones
permanecen enterrados se llaman hipogeas (ver figura 2b) [Universidad Politécnica de
Valencia 2011].
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Figura 1. a) Testa de la semilla y b) germinación epigea. [Universidad Politécnica de
Valencia 2011; Dirección Nacional de Servicios Académicos Virtuales, 2011]
Las hojas son las áreas donde se lleva a cabo la fotosíntesis debido al gran área de
exposición a la luz, conservan el agua y aseguran los cambios de gases necesarios para la
fotosíntesis, las raíces fijan la planta al suelo e incorporan agua y minerales esenciales;
clasificándose en micro-nutrientes y macro-nutrientes (Tabla 1) a la planta (los tallos son
las estructuras de conducción y soporte de las plantas aunque también almacenan alimento
o agua. Cuando las plantas ya son maduras comienzan la generación de flores en las cuales
ocurre la reproducción sexual, para estas plantas comienza un nuevo ciclo de vida, ocurre la
fecundación en la flor, el cigoto se divide mitóticamente y forma un nuevo embrión.
Tabla 1. Elementos minerales principales requeridos por las plantas. [Curtis & Barnes,
2000]
Elemento Forma principal en que se absorbe Concentración aproximada en plantas
sanas (% seco)
Macro nutrientes
Nitrógeno NO3 - (o NH4
+) 1-4%
Potasio K+ 0.5-6%
Calcio Ca 2+
0.2-3.5%
Fósforo H2PO4- o HPO4
2- 0.1-0.8%
Magnesio Mg2+
0.1-0.8%
TestaRafe
Hilo
Micrópilo
a)
Cubiertaseminal
Cotiledones
Hipocátilo
Cubiertaseminal
Primeras hojitas
Epicótilo
Cotiledones
Epicótilo
Hipocátilo
Cotiledones marchitados
b)
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Azufre SO42-
0.05-1%
Micro nutrientes
Hierro Requiere de la formación de quelatos par
ser absorbido. 25-300 ppm
Cloro Cl- 100-10000 ppm
Cobre Cu2+
4-30ppm
Manganeso Mn2+
15-800 ppm
Cinc Zn2+
y formando quelatos 15-100 ppm
Boro BO3-
o B4072-
5-75 ppm
Molibdeno MoO42-
0.1-5 ppm
Elementos esenciales para algunas plantas u organismos fijadores de nitrógeno
Cobalto Co2+
Trazas
Sodio Na+ Trazas
El Frijol es una planta originaria de América y su uso como alimento de consumo humano
data de la época prehispánica, es parte de la familia de las leguminosas, la característica
principal de esta familia es el fruto, una vaina. La planta puede llegar a medir de 50 a 70 cm
de altura, cuenta con raíces bien desarrolladas, tallos delgados y débiles, cuadrangulares,
sus semillas ovales o redondeadas, poco comprimidas, color rojo, amarillo, café o negro
[Water treatment solutions, 2010; Galarza et al., 2010].
1.1.2 Índices de consumo en México
El Frijol representa para México un alimento tradicional de producción y consumo, básico
en la dieta de los mexicanos. Existen alrededor de 150 especies de esta leguminosa y en el
país se producen 50, las cuatro más comunes son: Phaseolus vulgaris L. (Frijol común),
Phaseolus coccineus L. (Frijol ayocote), Phaseolus lunatus L. (Frijol comba) y Phaseolus
acutifolius Gray (Frijol tepari). De acuerdo a la superficie sembrada y producción las
especies más importantes en México son el Frijol común y el ayocote [Borja & García,
2008].
Después del maíz, el Frijol ocupa el segundo lugar en importancia dentro de la superficie
total sembrada en el país. Con base en la información disponible de producción y comercio
exterior, se estimó el consumo aparente de frijol en México. Para 2011 fue de 658,223
toneladas, lo que significa una disminución de 47.1% a tasa anual. Este volumen es 17.5%
mayor que la producción nacional estimada para 2011 (figura 2). [Gaucín & Torres, 2012]
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Figura 2. Consumo de Frijol en México [Gaucín & Torres, 2012]
Por su parte, el consumo per cápita de frijol muestra una tendencia a la baja durante la
última década [Gaucín & Torres, 2012]. Lo anterior, se atribuye a los cambios en las
preferencias de los consumidores, de tal forma que el uso de frijol ha sido sustituido en
muchos sectores de la población por otras fuentes de proteínas o de alimentos procesados o
preparados que representan mayor conveniencia en el consumo. Se estima que durante
2010, el consumo per cápita de frijol en México se ubicó en 11.0 kilogramos por persona,
en tanto que para 2011 haya reportado una fuerte reducción, para ubicarse entre 6 y 7
kilogramos por persona al año (figura 3).
Figura 3. Consumo per cápita de Frijol en México [Gaucín & Torres, 2012]
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El consumidor adquiere el producto en mercados, tianguis, tiendas de abarrotes o de
autoservicio. Aunque no existe un porcentaje definido se sabe que las ventas en las tiendas
de autoservicio han crecido considerablemente y en las tiendas de abarrotes la tendencia es
a la baja. [Martin & Griswold, 2009]
1.1.3 Índices económicos del Frijol
La comercialización del Frijol, en México, en su mayor parte es a granel, debido a la poca
limpieza o clasificación de la leguminosa la retribución a los productores es baja. El
excesivo intermediarismo que en la mayoría de los casos no le dan un valor agregado como
son: limpieza, selección de grano, pulido, abrillantado y empaquetado, debido a que origina
un incremento en el costo.
La calidad en la producción de Frijol e importación la regula el Servicio Nacional de
Sanidad y Calidad Agroalimentaria sin embargo se enfoca en el aspecto y las plagas u
hongos que lo afectan. En la NMX-FF-038-SCFI-2002 referente a Productos alimenticios
no industrializados para consumo humano –Fabaceas- Frijol (Phaseolus vulgaris L.) –
Especificaciones y métodos de prueba se establecen las especificaciones de calidad que
debe reunir el Frijol en sus diferentes variedades.
La calidad se clasifica en tres grados (categoría extra, primera y segunda) y varía de
acuerdo a la clase de Frijol que se trate. Todas las clases de Frijol deben cumplir sin ser
obligatorio con las siguientes especificaciones físicas: [NMX-FF-038-SCFI-2002]
Olor: Característico del grano seco y limpio. En ningún grado de calidad debe tener
olores de humedad, fermentación, rancidez, enmohecido o putrefacción.
Humedad: Intervalo entre 9-13%, apropiado para el manejo, conservación,
procesamiento y almacenamiento.
Tiempo de cocción: Se considera un Frijol fresco cuando su tiempo de cocción es de
55 minutos, Frijol duro de 55 a 70 minutos. En Frijoles que superen los 70 minutos
estarán sujetos a negociaciones de las partes comercializadoras.
Para considerar un Frijol como de buena calidad no se llevan análisis químicos que
verifiquen que está libre de contaminantes y de esa manera seria difícil verificar si existen
metales pesados en la leguminosa, de las especificaciones de la norma, sin embargo se
podría relacionar con el tiempo de cocción de acuerdo con Parihar la presencia de metales
pesados y alcalino térreos en el Frijol retardan el tiempo de cocción [Parihar, 1956].
1.1.4 Producción
El Frijol prácticamente se produce en todos los estados de la república, destacando la
región centro norte.
Como se puede observar en la tabla 2, la producción de Frijol muestra un comportamiento
variable, el incremento más importante en la producción se dio entre el 2005 y 2006, este
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incremento fue debido principalmente a dos factores: una mayor superficie sembrada y al
incremento en el rendimiento por hectárea [Borja & García, 2008; NMX-FF-038-SCFI-
2002]. La temporada de cosecha de Frijol en Estados Unidos y en México es en septiembre
y octubre principalmente, lo que ocasiona problemas de comercialización del producto
nacional y depresión de los precios por sobreoferta [Situación actual y perspectiva de frijol
en México; 2005].
Tabla 2: Producción de Frijol en México. [Dirección general adjunta de planeación
estratégica sectorial, 2009]
Año Producción
(Millones de
toneladas).
Superficie
(Millones de hectáreas)
Precio
medio
rural ($)
Valor de la
producción
(Millones de
pesos) Sembrada Cosechada
2002 1.55 2.23 2.05 $5,729 $8,875
2003 1.41 2.04 1.9 $5,077 $7,184
2004 1.16 1.82 1.68 $5,727 $6,663
2005 0.83 1.75 1.26 $6,903 $5,708
2006 1.39 1.81 1.72 $6,301 $8,733
2007 0.99 1.69 1.49 $6,984 $6,942
2008* 1.07 1.63 1.42 N/D N/D
*Cifras preliminares. N/D: No determinada.
La Organización de las Naciones Unidas para la agricultura y la alimentación (FAO) indica
que la producción mundial de Frijol en el 2007 fue de 19.3 millones de toneladas, el país
de mayor aportación es Brasil con un 16.9%. México participo con el 6.5% ubicándose en
el quinto lugar de los principales países productores [Borja & García, 2008; NMX-FF-038-
SCFI-2002].
1.1.5 Importación y exportación
La producción de Frijol en México está orientada a satisfacer la demanda de la población,
es un alimento básico para la población de menores ingresos en zonas rurales y urbanas.
Durante los últimos años la producción nacional de Frijol ha sido insuficiente para cubrir el
consumo interno y se ha recurrido al mercado externo para asegurar el abasto. De acuerdo
con datos del Banco Nacional de Comercio Exterior de México (BANCOMEXT) y la
Comisión Internacional de Comercio de los Estados Unidos (por sus siglas en inglés
USITC) del 2006 muestran que en 96% de las importaciones provienen de Estados Unidos
y el 4% de Canadá [Water treatment solutions, 2010; Galarza et al., 2003].
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Datos proporcionados por la SIAP muestran en la figura 4 que las importaciones de México
ascendieron a 269 mil toneladas en el 2012 y las exportaciones a 36 mil de toneladas.
[Dirección general adjunta de planeación estratégica sectorial, 2009]
En cuanto a los precios internacionales de Frijol sus variaciones están en función de la
oferta y la demanda del mercado. Datos proporcionados por el Grupo Consultor de
Mercados Agrícolas (GCMA) reporta un precio al 12 de junio del 2008 en $14,114.29
pesos por tonelada para el Frijol negro y un precio de $12,987.50 pesos por tonelada para el
Frijol claro. La variación de precios depende de la calidad y la logística de la
comercialización que se utiliza entre una zona y otra [Dirección general adjunta de
planeación estratégica sectorial, 2009].
El mayor índice de consumo de Frijol en el mundo se localiza en determinados países de
América y África, Estados Unidos destina parte de su producción a cubrir el déficit de
algunos países latinoamericanos consumidores [Situación actual y perspectiva de frijol en
México, 2005].
Figura 4. Comercio de Frijol en México. [Dirección general adjunta de planeación
estratégica sectorial, 2009]
Los principales países exportadores de Frijol hasta el año 2002 son Myanmar, China;
Estados Unidos de América, Canadá y Argentina. Estados Unidos exporta en el mercado
aproximadamente el 29% de su producción a Inglaterra, Japón; Argelia, Brasil y México
[Situación actual y perspectiva de frijol en México, 2005].
Por otro lado, los principales países importadores hasta el año 2002 fueron Japón, Brasil,
Reino Unido, India y México [Situación actual y perspectiva de frijol en México, 2005].
1.2 Pilas Domésticas
1.2.1 Definición de pilas
Una pila es una unidad electroquímica contenida en carcasa metálica con dos terminales
que representan un polo positivo y uno negativo (cuya función es alimentar de energía
eléctrica a los aparatos), dos electrodos (cátodo y ánodo) y el medio de conducción interna
llamado electrolito. Las pilas son dispositivos que convierten la energía química generada
Mile
s d
e T
on
ela
da
s
Tiempo (años)
2009 2010 2011 2012
0
100
200
300
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29
por la reacción de sus componentes en energía eléctrica [Bautista et al., 2007; Castro &
Díaz, 2004; Gaytán et al., 2008; Basurto, 2006].
El objetivo de una pila es la obtención de energía a partir de una reacción de óxido-
reducción. Ésta reacción resulta de dos reacciones parciales denominadas semireacciones,
donde un elemento químico se eleva a un estado de valencia superior (oxidación) mientras
que otro se reduce a un estado de valencia inferior (reducción). El proceso de óxido-
reducción implica la transferencia de electrones del elemento que se oxida al elemento que
se reduce. Cada una de las semireacciones se llevan a cabo de manera independiente en los
electrodos de la pila y el medio que posibilita el transporte interno de carga eléctrica entre
el cátodo y ánodo es el electrolito [Bautista et al., 2007; Camacho, 2006]. Una clasificación
de las pilas se propone en la figura 5.
Figura 5. Clasificación de pilas. [Galicia, 2007]
1.3 Toxicología de los componentes de pilas domésticas
Las pilas de uso doméstico tienen entre sus componentes metales pesados, denominados así
por considerase tóxicos aun en bajas concentraciones. De acuerdo con el tipo de pila no
todos sus componentes poseen el mismo grado de toxicidad, los efectos al medio ambiente
y salud se mencionan a continuación (Tabla 3):
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Tabla 3. Resumen toxicológico de algunos metales pesados
Cinc (Zn)
Efectos en: Problemas que ocasiona: Límites: Referencias:
Humano, Animales y Plantas
Desarrollo
Reproducción
Mutación
Intestinales
Pancreas
11 mg/día para hombres
8 mg/día para mujeres
[Monu et al., 2008; Vázquez et al., 2005; Instituto Nacional de Ecología, 1991; Roney et al., 2005]
Fierro (Fe)
Amenaza en células y tejidos
Dañan macromoléculas
Muerte celular
Daño tisular
Cáncer
[Bautista et al., 2012]
Manganeso (Mn)
Efectos neurológicos
Perturbaciones mentales
Movimientos lentos
Falta de coordinación
Irritación en pulmones
Neumonía
Daño a espermatozoides
Cambios en la conducta
Disminución en la habilidad de aprender y memorizar
En la sangre es 4-15µg/L y en la orina es de 0.4-0.85 µg/L
[Williams et al., 2008; Castro & Díaz, 2004]
Mercurio (Hg)
Daños al cerebro y riñón
Problemas de desarrollo
Dermatitis
Ulceraciones de conjuntiva y córnea (ceguera)
Colapso del aparato digestivo
[Risher & De Woskin, 1999; Castro & Díaz, 2004].
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Insuficiencia renal
Delirio
Psicosis maniaco-depresiva
Alucinaciones
Diarrea
Hemorragias
Cadmio
Lesiones en pulmones
Lesiones en riñones
Muerte
Lesiones al hígado
Malformaciones congénitas
Abortos
Ablandamiento de huesos
En los alimentos 5 % [Monu et al., 2008; Méndez, 2001; Alves et al., 1994; Belimov, 2003; Faroon et al., 2012, Castro & Díaz, 2004]
Litio
Fallas respiratorias
Depresión del miocardio
Edema pulmonar
Visión borrosa
Estado de coma
Efectos negativos en el sistema nervioso
[Monu et al., 2008; Ludas, 2008; Castro & Díaz, 2004]
Plomo
Alteración de hemoglobina
Fatiga
Dolores óseos
Anemias
Cólicos intensos
Nauseas
Vómito
Impotencia sexual
Delirio
Esterilidad
Vía oral en adultos es del 10%
En niños puede llegar hasta el 50%
[Abadin et al., 2007; Camacho, 2006]
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Hipertensión arterial
Estreñimiento
Sistema nervioso
Convulsiones
Cáncer
Muerte
Níquel
Dolores de estómago
Efectos adversos en la sangre
Daño a riñones
Cáncer
[Castro & Díaz, 2004; Fay et al., 2005; Camacho, 2006]
1.4 Índice de consumo de pilas en México
En México las pilas se comercializan en el mercado formalmente establecido y en el
mercado informal en un amplio rango de precios, marcas y calidades, dado que no existen
restricciones arancelarias y no arancelarias a la importación de pilas estas pueden cruzar
libremente la frontera. La vida útil de las pilas comercializadas de forma informal puede ser
hasta seis veces menor que las de tecnología más avanzada. [Gavilán et al., 2009]
Hasta el año 2004 se estimó la liberación de 635 mil toneladas de pilas al ambiente, lo cual
significa la liberación de compuestos que pudieran resultar un riesgo debido a los grandes
volúmenes; como en el caso del Dióxido de Manganeso (145, 918 Ton), Mercurio (1,232
Ton), Níquel (22,063 Ton), Cadmio (20,169 Ton) y Litio (77 Ton). Las cifras anteriores
representan el 30% del volumen total de residuos tóxicos desechados en el periodo de
1960-2003. [Kádel & Saucedo, 2009] Los datos anteriores los utilizó el Instituto Nacional
de Ecología como base para la realización de un informe estimando los volúmenes de
consumo nacional para el periodo 1996-2007.
Se estima que de 1996 a 2007 se importaron en promedio 27 490 toneladas y se exportó un
promedio anual de 14 516 toneladas. En cuanto al tipo de pilas, las de Carbón-Cinc
representan el 67% de las importaciones y el 60% de las exportaciones; en seguida se
encuentran las pilas alcalinas, con el 25% de importaciones y el 19 de exportaciones, y en
una menor proporción las pilas de Mercurio y Litio que en conjunto representan el 10% de
importaciones y exportaciones.
1.5 Efectos de la contaminación de cultivos de interés económico
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La contaminación del suelo, aire y agua a su vez contaminan cultivos agrícolas, ciertos
cultivos como el maíz y el Frijol son la base de la alimentación y el consumo de productos
contaminados por metales pesados puede desencadenar en efectos a la salud pública y la
economía.
1.5.1 Salud pública
La contaminación de tierras de cultivos con metales procedentes de industria y desechos
urbanos son las principales vías de entrada en la cadena alimenticia de los metales pesados
al ser consumidos y acumulados por seres vivos. [Méndez, 2001]
Los metales pesados tóxicos pueden ser transferidos a los tejidos vegetales a través del
suelo o el depósito de agua de lluvia. La absorción de estos metales puede causar efectos
dañinos en la planta y serios daños a la salud humana. Trabajar o vivir cerca de industrias
que utilizan metales pesados o en lugares donde se disponen de estos desechos de forma
indebida aumenta el riesgo de exposición por ingesta o inhalación e impactos a la salud
pública [Woodbury, 1993; Martin, 2009; Parihar, 1956].
Los metales pesados llegan a los basureros municipales provenientes de pilas y baterías,
basura electrónica, residuos de pinturas, etc. Elementos como el Cinc y Níquel son
esenciales para el crecimiento de la planta, sin embargo en altas concentraciones disminuye
el crecimiento de la planta. Otros metales como Cadmio, Plomo y Mercurio causan daños
potenciales en animales, plantas y seres humanos [Woodbury, 1993].
El mayor riesgo en metales como el Cadmio es la bioacumulación en plantas y en el cuerpo
humano especialmente produce enfermedades renales, alteraciones óseas y fallas en el
aparato reproductor además desencadenar cáncer, pues su eliminación es muy lenta, el
Plomo puede producir retraso mental e intelectual de los niños e hipertensión, el Cinc en
grandes cantidades incrementa el riesgo de mutación celular (origen del cáncer), el Litio
que produce enema pulmonar, el Manganeso y Mercurio producen daños en el cerebro, el
Níquel genera daños a los riñones [Castro & Díaz, 2004; Rodríguez, 2008].
1.5.2 Impactos económicos
El Frijol se cultiva en casi todas las regiones del país, en México existen alrededor de 500
mil agricultores dedicados a la producción de esta leguminosa, es una importante fuente de
empleo dentro de la economía en el sector rural equivalente a 382,029 empleos
permanentes Las principales limitantes en la producción de Frijol constituyen la escasa
disponibilidad de agua, condiciones climatológicas y mala calidad de los suelos como
posible consecuencia, entre otros factores, de la contaminación [Situación actual y
perspectiva de frijol en México, 2005].
En México la producción de Frijol no es suficiente para satisfacer la demanda razón por la
cual se compra a otros países. Depender de las importaciones significa perder la
autosuficiencia alimentaria, pérdida de producción de Frijol, siendo esta la segunda
actividad más importante en generación de empleos, abandono de tierras, descapitalización
del campo, pobreza rural y migración. Entre los factores que intervienen en el aumento de
las importaciones se encuentran [Borja & García, 2008].
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34
La eliminación de precios de garantía debido a la desaparición de la Compañía
Nacional de Subsistencias Populares (CONASUPO).
El tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN) que permite
importaciones libres de arancel.
Poca competitividad de la producción mexicana en relación con la estadounidense.
Bajos rendimientos de la producción.
La mala calidad de los suelos, la baja calidad del Frijol y el bajo rendimiento en la
producción depende de muchos factores entre ellos, es posible que uno de esos factores sea
la contaminación por el desecho inapropiado de pilas.
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
El desarrollo experimental se realizó en un invernadero ubicado dentro del jardín botánico
de la BUAP, se inició con la delimitación del terreno y la preparación de la tierra, se
combinó tierra de hojas con tierra que se encontraba en el jardín botánico en una
proporción 1:1; posteriormente se llevó a cabo el llenado de las macetas y la siembra de las
semillas donde se utilizó la misma cantidad de agua (calidad Junghans) y tierra para cada
una. El diseño experimental constó de cultivos de Frijol sometidos a tres diferentes niveles
de exposición a la contaminación por pilas de tipo “AA” de la marca T, de naturaleza ácida,
y D, de naturaleza alcalina, teniendo una muestra y dos replicas por exposición. Además se
cultivaron tres muestras testigo o blanco (sin contaminación) las cuales sirvieron como
apoyo para evaluar los efectos ocurridos en las plantas. El Diseño Experimental aplicado se
representa codificado en la tabla 4.
Tabla 4. Diseño Experimental Aplicado.
CLAVE DESCRIPCIÓN
T Pila Acida
D Pila Alcalina
B Muestra Testigo
E Exposición a la Contaminación
F Cultivo de Frijol
1,2,3 Numero de Replica / Nivel de Contaminación
Los cultivos testigo se nombran como B1, B2 y B3 para evitar ser confundidos con los
cultivos con exposición a pilas T. Los cultivos que se obtuvieron se muestran en la tabla 5.
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Tabla 5. Cultivos de Frijol.
BLANCO
B1F B2F B3F
T
T1E1F T2E1F T3E1F T1E2F T2E2F T3E2F T1E3F T2E3F T3E3F
D
D1E1F D2E1F D3E1F D1E2F D2E2F D3E2F D1E3F D2E3F D3E3F
Código, F= Frijol, T = Tectrón; D = D; E = Nivel de exposición; Número = Consecutivo
Las pilas de desecho que se utilizaron como contaminantes (dos pilas por maceta), se
sembraron en los cultivos en tres formas distintas y representan el grado de exposición:
Exposición 1 (E1): Pila completa con carcasa cerrada (figura 6). Exposición 2 (E2): Pila
completa con carcasa abierta (mal estado físico). Exposición 3 (E3): Pila despedazada y
dispersada (figura 7).
Figura 6. Siembra de pilas completas con carcaza cerrada.
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Figura 7. Siembra de pilas. a) Exposición 3 de pila ácida y b) exposición 3 de pila alcalina.
Los cultivos se regaron cada tres días usando agua de mesa de la marca Junghans (150 ml
en las primeras 4 semanas y 300 ml hasta el final del experimento), clasificada como de
excelente calidad (Vidales et al., 2000). En el trabajo de Vidales no encontraron
microorganismos (bacterias coliformes y estreptococos microorganismos mesófilos)
presentes en el agua y encontraron que ésta presenta bajo contenido de sal, estas
características son beneficiosas en el estudio para evitar posibles interferencias en los
resultados de los experimentos, de la misma manera, las mediciones se tomaron de cada
cultivo, teniendo en cuenta la siguientes aspectos: longitud del tallo, la longitud y anchura
de las hojas (sólo los resultados de longitud del vástago se presentan en este documento), y
el análisis de la apariencia de las plantas de acuerdo con el nivel de exposición a la
contaminación. Además, la medición paramétrica y la recolección de los datos de las
muestras se llevó a cabo a la misma hora (a las 10 a.m. aproximadamente) y
consecutivamente en el mismo orden para todos los casos.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados fueron clasificados en 3 periodos cronológicos consecutivos, debido al
efecto significativo en el crecimiento de los tallos de los cultivos. El Primer periodo del día
3 al día 10, muestra un crecimiento acelerado. El Segundo periodo del día 3 al día 21,
muestra una reducción en su índice de crecimiento, atribuible a la preparación del cultivo a
la reproducción. El Tercer periodo del día 3 al día 38 presenta un crecimiento mínimo o
nulo con la presencia de frutos del cultivo (vainas de Frijol), siendo la reproducción la
causa más probable del cese en el crecimiento del cultivo. Estas etapas de crecimiento se
pueden observar como cambios en la tendencia de las curvas mostradas en la figura 8, la
cual corresponde a las plantas testigo. Es importante tomar en cuenta estos cambios, debido
a que la pendiente de la recta se puede interpretar como la velocidad o índice de
crecimiento (IC) de la planta; de esta manera es posible determinar y discutir resultados
concretos. En este trabajo se analizan y se discuten solo los resultados sobre el crecimiento
de los tallos en plantas de Frijol en el periodo completo del experimento por razones de
espacio. En el día 7 se aprecia una caída significativa en la altura del tallo de las plantas,
Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 5(10): 20-47 2014
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esto se debe a la caída natural de la punta del cultivo, repitiéndose esta observación en los
días 19 y 38, coincidiendo con los límites de los periodos propuestos.
Figura 8. Longitud del tallo en función del tiempo de los cultivos testigo con sus
respectivas replicas (B1, B2 y B3).
Adicionalmente se observa un comportamiento particular en la figura 8 en la curva B1, la
caída natural de la punta de la cosecha en el séptimo día se completó en el 10º día donde el
comportamiento de las curvas B2 y B3 es muy diferente. Otro comportamiento diferente se
observa en la curva B1 en el 11º y 38º día del experimento. Estos fenómenos se pueden
atribuir a una diferencia en el género de las semillas de frijol. Para confirmar esta hipótesis,
se llevo a cabo una comparación estadística de estos grupos de datos, sin embargo, no es
posible identificar el género de las semillas, sólo fue posible la separación de datos en dos
grupos. El diagrama de caja de la figura 9 muestra la comparación entre los IC de los
cultivos testigo, las cajas representan los datos que conforman los grupos, las líneas que
dividen dichas caja representan la mediana y los puntos unidos con una línea representan la
media de los datos. Estadísticamente se demostró la diferencia en el IC donde el G1
muestra significativamente una mayor velocidad en el crecimiento de los tallos que en el
G2, el valor P de 0.003 en la comparación de grupos indica que estadísticamente las medias
entre estos valores son diferentes.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
Long
itud
(cm
)
Tiempo (días)
Testigo
B1
B2
B3
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Figura 9. Comparación de IC entre G1 y G2.
Esta diferencia de comportamientos en el crecimiento de los cultivos de Frijol no es
singular en la naturaleza. En los seres humanos, por ejemplo, tanto la altura, el tiempo y
forma de crecimiento varía entre las personas de acuerdo a diversos factores como la raza o
el género. Por ejemplo, las mujeres tienden a crecer por etapas, una etapa de crecimiento y
una etapa de estabilidad alternadas; los hombres tiene un crecimiento lento pero constante.
El aumento de peso y talla también es diferente entre niños y niñas, las niñas crecen más
rápido pero los niños alcanzan mayor peso y talla [Valenzuela et al., 1980].
Igual que los humanos, las plantas son seres vivos y su proceso de desarrollo es distinto de
acuerdo a características propias de la semilla como la madurez, el equilibrio hormonal, la
capacidad de germinar y la sexualidad de la semilla [Universidad Politécnica de Valencia,
2001]. Mendel dentro de su experimentos observó que las plantas son organismos
progenitores que contienen alelos (genes con 2 o más informaciones sobre un mismo rasgo,
por ejemplo el color) y pueden ser homocigotas (dos genes dominantes o recesivos) o
heterocigotas (un gen dominante y un gen recesivo) y nombró arbitrariamente a las
homocigotas dominantes como del sexo femenino y a las homocigotas recesivas como
masculino de tal manera que la cruza híbrida entre ellas genera plantas con características
visibles del sexo femenino o masculino, de esta manera se explica la diferencia de
crecimiento entre el G1 y el G2 [Universidad Autónoma de Madrid, 2011; Genomasur,
2011].
Por otra parte el uso de cultivos testigo (B) permite la comparación con los cultivos
expuestos a contaminación por pilas; se realizaron tres repeticiones o replicas y se observó
que uno de los cultivos se comportaba diferente; bajo esta observación se conformó el
grupo 1 (G1) con los dos cultivos de comportamiento similar y el grupo 2 (G2) con el tercer
cultivo de comportamiento diferente.
En la figura 10 se observa el efecto debido a la contaminación por pilas T y D en los tres
grados de exposición (E1, E2, E3) en el día 30 correspondiente al tercer periodo dentro del
estudio. En general se puede apreciar una diferencia significativa en las muestras del tercer
nivel de exposición (figura 10c) con respecto a las muestras de los niveles de exposición 2
y 3 (figuras 10a y 10b respectivamente).
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Figura 10. Cultivos contaminados por pilas T (filas superiores), Testigos (filas centrales) y
D (filas inferiores) correspondientes al día 30 en el tercer periodo de desarrollo. a)
Exposición 1, b) Exposición 2 y c) Exposición 3.
Particularmente, en la exposición 1 (figura 10a) se observa con respecto al testigo (fila
central) que los cultivos contaminados en algunos casos crecen más lentamente, además
para los cultivos contaminados con pilas D (fila inferior) se observa el crecimiento de hojas
más pálidas y aparentemente con un menor número de hojas. En pilas T (fila superior), se
aprecia en apariencia un tamaño de hojas ligeramente mayor al de las hojas testigo. En la
exposición 2, se observa que los cultivos contaminados con pilas T favorecen su desarrollo
(abundancia y color de hojas), posiblemente debido a la absorción de metales pesados como
Fe y Zn, mientras que los cultivos contaminados con pilas D presentan un desarrollo
inferior con presencia de hojas amarillentas, de menor abundancia y aparentemente de
menor tamaño. Finalmente, en la exposición 3 se observa que el efecto de la contaminación
por pilas T fue devastador en dos muestras y la muestra sobreviviente se ve muy débil con
un desarrollo reducido en el cultivo, por otro lado, en el caso de la contaminación por pilas
D se observa nuevamente un desarrollo inferior con coloración pálida en el cultivo.
Exposición 1
En esta exposición los metales pesados se almacenan en el interior de las pilas cerradas. La
grafica a) de la figura 11 muestra que el comportamiento de los cultivos de Frijol sin
contaminación, al inicio, es disperso; en el segundo y tercer periodo el crecimiento se lleva
a cabo de manera ordenada. Las gráficas b) y c) muestran cultivos de Frijol expuestos a
pilas T y D respectivamente. Note que el tamaño de los tallos de los cultivos contaminados
por pilas T presentan una altura superior al cultivo testigo; sin embargo, en los cultivos
contaminados por pilas D la altura de los tallos es similar al testigo.
Las pilas que se utilizaron en este trabajo, a pesar de que son de desecho, son capaces de
producir energía y de acuerdo con la posición en que fueron ubicadas es posible la
formación de un campo eléctrico, sobre todo si se considera que se encuentran circundados
por tierra húmeda (bajo riego constante) formando probablemente un sistema
electroquímico complejo con presencia de campos eléctricos débiles. Kiatgamjorn y
colaboradores demostraron que los cultivos de soya presentaban mayor desarrollo al estar
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sometidos durante Cinco días a campos eléctricos de diferente intensidad [Kiatgamjorn et
al., 2004].
Por consiguiente, la diferencia entre los resultados se puede deber a que la composición y el
voltaje entre las pilas D y T son distintos y por ende la magnitud e intensidad del campo
eléctrico es diferente. Estadísticamente el IC de los cultivos contaminados es ligeramente
mayor que los cultivos testigo (figura 12), por lo tanto es posible que el campo eléctrico
formado por las pilas sea estimulante para el crecimiento de los cultivos.
Figura 11. Longitud del tallo en función del tiempo de: a) Cultivos testigo, b) Cultivos
contaminados por pilas T y c) Cultivos contaminados por pilas D. Cada una con sus
respectivas replicas.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
Lo
ng
itu
d(c
m)
Tiempo (días)
TE1
T1E1
T2E1
T3E1
b)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
Lon
git
ud
(cm
)
Tiempo (días)
Testigo
B1
B2
B3
a)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
Lo
ng
itu
d(c
m)
Tiempo (días)
DE1
D1E1
D3E1
c)
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Figura 12. Comparación de IC: a) Testigo vs. TE1y b) testigo vs. DE1.
La figura 13 muestra que el tallo de menor longitud pertenece al cultivo contaminado con
pilas D a pesar de que su índice de crecimiento (IC) es más rápido, el tallo de mayor
longitud pertenece al cultivo contaminado con pilas T y su IC es mayor al testigo. De
acuerdo a los valores de IC, los cultivos no contaminados crecen más lentamente. Los
valores estadísticos de P indican que si existe un efecto provocado por las pilas en el IC de
los cultivos.
Figura 13. a) Fotografía de la exposición 1 correspondiente al día 39 y b) tabla de
resultados.
Exposición 2
En este caso, el efecto de la contaminación por metales pesados debido a que la pila se
encuentra abierta (sin carcasa) es probable, así como la solubilidad de los metales pesados
en la tierra y su absorción por las plantas a través de sus raíces. Por otra parte, la naturaleza
acida o alcalina de las pilas afecta el pH natural del suelo, implicando efectos importantes
en el crecimiento y desarrollo de los cultivos de Frijol. Cabe señalar que algunos iones de
metales pesados como el Fe, Cu, Mn y Zn no pueden ser absorbidos directamente por las
plantas, la forma en que ingresan a estas es por medio de quelatos (sustancias que forman
Grupo 1
Altura
promedio del
tallo (cm)
IC promedio
(cm/día)Valor P
T 10.58 0.1723 0.0000
Testigo 9.17 0.1501
D 9.01 0.2075 0.0000
P < 0.05
T Testigo D
a)
b)
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complejos con iones de metales pesados). La formación de quelatos usualmente se lleva a
cabo en un pH entre 6 y 9; bajo estas condiciones la solubilidad de algunos iones metálicos
aumenta o disminuye en función del pH final [Benavides, 2000].
En la figura 14 se encuentra la imagen correspondiente a este periodo y exposición, note
que el tallo de mayor longitud pertenece al cultivo testigo, el tallo con altura intermedia
pertenece al cultivo contaminado por pilas T y el tallo de menor longitud corresponde al
cultivo contaminado por pilas D. El cultivo expuesto a pilas T tiene un alto IC, mientras
que el IC más bajo es para los cultivos expuestos a pilas D. Los valores de P menores a
0.05 confirman que en todos los casos el IC fue afectado.
Figura 14. a) Fotografía de la exposición 2 correspondiente al día 39 y b) tabla de
resultados.
Como la pila está completa pero a carcasa abierta, es posible que la difusión de sus
componentes activos sea moderada. En el caso de los cultivos expuestos a pilas T es
probable que el pH del suelo sea ácido por lo cual la formación de quelatos es mínima y
como consecuencia la solubilidad y transporte de los iones metálicos al interior de la planta
es poca; sin embargo para los cultivos expuestos a pilas D es probable que el pH del suelo
oscile entre 6 y 9 (note que la pila es alcalina y tiene componentes activos como Zn y Mn),
bajo estas condiciones la formación de quelatos es ideal los cuales transportarán iones
metálicos -en gran cantidad- al interior de la planta, afectando de manera importante el
crecimiento de la misma.
Exposición 3
En esta exposición las pilas se encuentran despedazadas y es muy probable que exista una
mayor concentración disponible de metales pesados y efectos importantes en el pH del
suelo. En la imagen de la figura 15 se observa como las pilas T causan problemas en el
crecimiento del tallo de la planta de Frijol (cultivo de menor tamaño). El efecto en los
cultivos contaminados por pilas ácidas es devastador debido muy probablemente a la
absorción de metales pesados, a un pH ácido los metales no requieren de mecanismos
complejos como la quelación y pueden ingresar a la planta como iones o formando sales.
Grupo 1
Altura
promedio del
tallo (cm)
IC promedio
(cm/día)Valor P
T 8.91 0.1635 0.0250
Testigo 9.17 0.1501
D 6.60 0.0913 0.0000
Grupo 2
Altura
promedio del
tallo (cm)
IC promedio
(cm/día)Valor P
Testigo 6.28 0.0589
D 4.17 0.0179 0.0000
P < 0.05
T Testigo D
a)
b)
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Debido a que la pila está completamente despedazada existe mayor disposición de estos
iones metálicos provocando efectos más drásticos en la planta (poca biomasa, germinación
anormal, e inhibición en su crecimiento por el uso de su energía en la adaptación a suelos
contaminados). Existen otros factores que influyen en la absorción y acumulación de
metales tóxicos como por ejemplo: la naturaleza del metal, microorganismos de suelo, la
competencia de los metales en su absorción y la misma genética de la semilla; es posible
que los metales pesados alteren los procesos metabólicos de la planta desencadenando la
inhibición de crecimiento, envejecimiento y muerte de las hojas o la planta. Además, las
pilas T son parte del mercado informal y podría contener metales como el Mercurio y
Cadmio, de ser así el Mercurio posiblemente estaría causando problemas en la germinación
de la planta.
Figura 15. a) Fotografía de la exposición 3 correspondiente al día 39 y b) tabla de
resultados.
Por otra parte, las pilas D generan un efecto opuesto en la planta, ya que sus tallos
alcanzaron longitudes mayores a lo normal, considerando normal el crecimiento del cultivo
testigo. Es posible que este hecho se deba al pH ligeramente alcalino del suelo, en este caso
el Cinc es fácilmente absorbido por la planta y éste contribuye al desarrollo de la misma.
En lo que respecta al IC, los valores de P menores a 0.05 confirman que este parámetro fue
afectado en los cultivos contaminados.
CONCLUSIONES
El frijol es una planta que pertenece al grupo de las angioespermas. Como toda planta
requiere de nutrientes, dentro de los cuales se encuentran algunos metales pesados como,
magnesio, manganeso, cinc, hierro, entre otros. En principio un suelo apropiado para el
cultivo de frijol debe contener una concentración apropiada de estos metales. Algunas
actividades humanas incrementan la concentración de estos metales, lo que implica una
contaminación del suelo y de los cultivos.
Grupo 1
Altura
promedio del
tallo (cm)
IC promedio
(cm/día)Valor P
T 5.18 0.0868 0.0010
Testigo 9.17 0.1501
D 13.25 0.2382 0.0000
Grupo 2
Altura
promedio del
tallo (cm)
IC promedio
(cm/día)Valor P
Testigo 6.28 0.0589
D 7.66 0.0757 0.0390
P < 0.05
T Testigo D
a)
b)
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El frijol representa para México un alimento tradicional de producción y consumo,
colocándolo como un alimento básico en la dieta de los mexicanos. Existen alrededor de
150 especies de esta leguminosa y en el país se producen 50. En la pasada década, el
reporte del consumo promedio per cápita anual de frijol en México fue de 10.84 kilogramos
por persona. México no es autosuficiente en el consumo de frijol siendo importador de este
grano, donde las importaciones ascendieron a 269 mil toneladas en el 2012.
La normatividad mexicana para la calidad del frijol para consumo se rige por la NMX-FF-
038-SCFI-2002, la cual no es obligatoria, estableciendo sólo características cualitativas
como, olor, humedad y tiempo de cocción. Es decir, para considerar un frijol como de
buena calidad no se llevan a cabo análisis químicos que verifiquen que está libre de
contaminantes.
Los desechos de pilas cercanas a suelos de cultivo representan un riesgo potencial de
contaminación, los metales pesados contenidos en ellas pueden ser absorbidos por las
plantas dependiendo de su disponibilidad en el suelo y de los mecanismos de selectividad.
En este trabajo, se han presentado los resultados de un estudio estadístico y visual, los
cuales muestran los efectos en los cultivos de frijol por contaminación de metales pesados
provenientes de pilas domésticas desechadas.
El hombre se encuentra al final de muchas cadenas alimenticias, por lo que termina
expuesto a concentraciones elevadas de agentes potencialmente tóxicos debido al proceso
de bioacumulación de las plantas.
Todo lo anteriormente mencionado, sugiere que en México hace falta que se genere una
normatividad cuantitativa sobre el contenido de metales pesados en productos agrícolas,
con el fin de evitar efectos nocivos en la salud y economía de la sociedad mexicana.
AGRADECIMIENTOS
Se agradece a la Facultad de Ingeniería Química de la Benemérita Universidad Autónoma
de Puebla y al Grupo Alter-Energías por el financiamiento al presente proyecto.
REFERENCIAS
Abadin H., Ashizawa A., Stevens Y. W., Llados F., Diamond G., Sage G., Citra M.,
Quinones A., Bosch S. J., Swarts S. G., (2007). Toxicological profile for lead. U.S.
DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES Public Health Service Agency
for Toxic Substances and Disease Registry.
Alves de Oliveira J., Antonio Oliva M., Cambraia J., Álvarez Venegas V.H., (1994).
Absorption, accumulation and distribution of Cadmium by two soybean cvs, R. Bras.
Fisiol. Veg., 6 (2).91-95.
Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 5(10): 20-47 2014
45
Basurto González D., (2006). Mitos y realidades de productos y materiales: pilas y baterías,
II seminario sobre residuos. Disponible en:
http://www.gemi.org.mx/files/02_basurtoamexpilas190406.pdf. Consultado: Noviembre
2010.
Bautista Rodríguez C.M., Campos Pérez J.M., Galicia Pineda M.M., Rivera Márquez J.A.,
Guevara García J.A., Montiel Corona V., Castillo Velázquez J.I., (2007). Estudio sobre la
energía residual presente en las pilas doméstica “AA” recolectadas por el programa GAE-
Cellbatt-05, VII Congreso de la SMH, III Jornadas Iberoamericanas de pilas de combustible
e hidrógeno, México.
Bautista Rodróguez, C.M., Rivera Marquez J.A., Tepale Ochoa N., Romero Zepeda A.,
(2012). Pilas a combustible frente a pilas convencionales: toxicidad, legislación y sus
implicaciones en la reforma energética mexicana. Ciencia, Ingeniería y Sustentabilidad
Ambiental. Editorial BUAP, México, ISBN: 978-607-487-408-2.
Belimov A.A., Safronova V.I., Syganov V.E., Borisov A.Y., Kozhemyakov A.P., Stepanok
V.V., Martenson A.M., Gianinazzi-Pearso V., Tikhonovich I.A., (2003). Genetic variability
in tolerance to cadmium and accumulation of heavy metals in pea (Pisum sativum L.),
Kluwer Academic Publishers, vol. 131, págs.25-35, Rusia.
Benavides A., (2000). Absorción y asimilación de hierro en las plantas, Revista de Difusión
Científica y Tecnológica de la Universidad Autónoma de Nuevo León, (3), 50-57.
Borja Bravo M., García Salazar J.A., (2008). Políticas para disminuir las importaciones de
frijol (Phaseolus vulgaris L.) en México: Un análisis por tipo de variedad, Agrociencia, vol.
42, págs. 949-958, México.
Camacho Aguilar K. I., (2006). Importancia del tratamiento de pilas descartadas,
Conciencia Tecnológica, vol. 32, págs. 79-84, México.
Castro Díaz J., Díaz Arias M., (2004). La contaminación por pilas y baterías en México,
Gaceta Ecológica, Instituto Nacional de Ecología, vol. 72, págs. 53-74, México.
Curtis H., Barnes N.S., (2000). Biología, (6ta ed.). Editorial panamericana.
Dirección general adjunta de planeación estratégica sectorial (2009). Disponible en:
http://www.financierarural.gob.mx/informacionsectorrural/Documents/Monografia_OvinoP
DF.pdf. Consultado: Noviembre 2010.
Dirección Nacional de Servicios Académicos Virtuales, (2009). Imagen disponible en:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/images/02_04_13_semilla_%20mi
n.jpg. Consultado en marzo 2011.
Fay M., Wilbur S., Abandin H., Ingerman S., Swarts S.G., (2005). Toxicological profile for
Nickel. Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 5(10): 20-47 2014
46
Instituto Nacional de Ecología, (1991). Disponible en:
http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones/libros/438/cap5.html. Consultado en noviembre
2014.
Galarza Mercado J.M., Miramontes Piña U., Cruz Delgado S., Urbina Hinojosa S.D.,
Basurto Vélez I., Montiel Sánchez F., (2003). Análisis de estacionalidad de la producción y
precios en el mercado de productos hortofrutícolas y frijol. Servicio de información y
estadística agroalimentaria y pesquera. México. Disponible en:
http://www.campomexicano.gob.mx/portal_siap/Integracion/EstadisticaDerivada/Indicador
esEconomicos/AnalisisEstacional/EstacAgric03.pdf. Consultado en: Noviembre 2010.
Galicia Pineda M. M., (2007). Manual de procedimientos GAE-CellBatt-05 aplicado en la
BUAP para la gestión de pilas domesticas desechadas. Tesis como requisito parcial para
recibir el grado de Ingeniero Ambiental. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.
Gaucín Piedra S.D., Torres Garrido E., (2012). Panorama Agroalimentario. Dirección
General Adjunta de Inteligencia Sectorial, Dirección de Investigación Económica y
Sectorial, Subdirección de Investigación Económica. Frijol 2011/12.
Gavilán García A., Rojas Bracho L., Barrera Cordero J., (2009). Las pilas en México: Un
diagnóstico ambiental.
Gaytán Cruz V., Tapia Pachuca A.B., Rodríguez C.M., Rivera Márquez J.A., Castillo
Velázquez J.I., (2008). La legislación mexicana frente al tema de las pilas domésticas
desechadas, XVI Congreso Nacional de Ingeniería Sanitaria y Ciencia Ambientales,
México.
Genomasur. Disponible en: http://www.genomasur.com/lecturas/Guia13.htm. Consultado
en: Marzo 2011.
Kádel Olvera M., Saucedo Solorio J.M., (2009). Optimización en bancos de
almacenamiento de energía eléctrica generada por sistemas alternos de energía. Seventh
Latinamerican and Caribbean Conference for Engineering and Technology, LACCEI ,
Venezuela.
Kiatgamjorn P., Khan-ngern W., Nitta S., (2004). The study of electric field treatment
affects on the growing based on electric field intensity and direction. Asia-Pacific
Conference Electromagnetic Fields, Thailand.
Ludas Viñuela E., (2008). Metales pesados en los cultivos, Boletín electrónico informativo
sobre productos y residuos químicos, vol. 37, págs.1-4, Perú.
Martin S., Griswold W., (2009). Human health effects of heavy metals. Center for
hazardous substance E.E.U.U. research. Disponible:
http://www.engg.ksu.edu/chsr/outreach/resources/docs/15HumanHealthEffectsofHeavyMet
als.pdf. Consultado en: Noviembre 2010.
Revista Latinoamericana el Ambiente y las Ciencias 5(10): 20-47 2014
47
Méndez Batán J., (2001). Metales pesados en la alimentación animal. XVII Curso
Especialización FEDNA. Disponible en:
http://www1.etsia.upm.es/fedna/capitulos/2001CAPIX.pdf. Consultado: Noviembre 2010.
Monu A., Bala K., Shweta R., Anchal R., Barinder K., Neeraj M., (2008). Heavy metal
accumulation in vegetables irrigated with water from different source, Food Chemistry,
vol.111, págs.811-815, India.
NMX-FF-038-SCFI-2002, Productos alimenticios no industrializados para consumo
humano- Frijol (Phaseolus vulgaris L.)- Especificaciones y métodos de prueba.
Parihar D.B., (1956). Processing of hard cooking pulses, peas and beans, studies on the
methods or their soaking and cooking. Defense Research & Development Organization,
Disponible en: publications.drdo.gov.in/gsdl/collect/defences/index/assoc/...dir/doc.pdf
Risher J., DeWoskin R., (1999). Toxicological profile for mercury, Agency for Toxic
Substances and Disease Registry.
Rodríguez Portillo E., (2008). Reciclaje de los residuos sólidos en México, Futuros, vol. 6,
México.
Roney N., Smith C.V., Williams M., Osier M., Paikoff S.J., (2005). Toxicological profile
for zinc, Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
Universidad Politécnica de Valencia. Disponible en:
http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/tema_17.htm. Consultado en: Marzo 2011.
Valenzuela R., Luengas Bartels J., Marquet Santillan L., (1980). Manual de Pediatría,
México: Intercontinental.
Vázquez Alarcón A., Cajuste Lenom J., Carrillo González R., Zamudio González B.,
Álvarez Sánchez E., Castellanos Ramos J.Z., (2005). Límites permisibles de acumulación
de cadmio, níquel y plomo en suelos del valle del mezquital, Hidalgo, Red de Revistas
Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal, vol.23, págs. 447-455,
México.
Vidales Olivo A., (2000). Diagnóstico de la calidad de agua de mesa: Una acción positiva,
Conciencia Tecnológica, vol. 14, págs.41-46, México.
Water treatment solutions (2010). Disponible en:
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/fe.htm#Efectos%20ambientales%20del%20hie
rro. Consultado: Noviembre 2010.
Williams M., Todd G.D., Roney N., McClure P.R., Garey J.D., Citra M., (2008).
Toxicological profile for manganese. Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
Woodbury P.B., (1993). Potential effects of heavy metals in municipal solid waste compost
on plants and the environment. Rice Hall. Ithaca. New York. 14853. (607) 25-1187.