Eliminación de arsénico y plomo en aguas del subsuelo del distrito de Pacora mediante bioadsorción con cáscara de Colocasia esculenta

Abstract

Esta investigación se centra en evaluar la eficiencia de la bituca (Xanthosoma sagittifolium), empleada como un bioadsorbente natural, para remover arsénico (As) y plomo (Pb) presentes en el agua subterránea del distrito de Pacora, localizado en el departamento de Lambayeque. La fase experimental se llevó a cabo en los laboratorios de la Facultad de Ingeniería Química e Industrias Alimentarias (FIQIA), donde se determinaron las concentraciones iniciales de As y Pb en las muestras recolectadas. Se aplicaron tratamientos de bioadsorción bajo diversas condiciones, variando el pH (3.5–7.5) y la dosis del bioadsorbente (0.75, 1.0 y 1.5 g). Los resultados demuestran que el pH ejerce una influencia significativa en la eficiencia de bioadsorción de ambos metales pesados. En el arsénico, la mayor bioadsorción se observó a un pH de 5.0, alcanzando eficiencias superiores al 92 %. Para el plomo se obtuvieron valores de hasta 92.64 % a ese mismo nivel de pH. En ambos casos, se constató una disminución gradual de la eficacia a medida que el pH se incrementaba hacia valores más altos (6.5–7.5). Se observó que el aumento en la dosis del bioadsorbente contribuyó a mejorar la capacidad de bioadsorción, aunque su Influencia fue menos determinante en comparación con la influencia ejercida por el pH. Las desviaciones estándar en los diferentes tratamientos fueron consistentemente bajas, lo que indica una alta reproducibilidad de los resultados experimentales. Los hallazgos confirman que la bituca representa un bioadsorbente viable, económico y con un alto potencial para la bioadsorción simultánea de arsénico y plomo enaguas del subsuelo, especialmente en condiciones de pH ligeramente ácido.

This research focuses on analyzing the effectiveness of bituca (Xanthosoma sagittifolium), used as a natural bioadsorbent, in the removal of arsenic (As) and lead (Pb) present in the groundwater of the Pacora district, located in the Lambayeque department. The experimental phase was carried out in the laboratories of the Faculty of Chemical Engineering and Food Industries (FIQIA), where the initial concentrations of As and Pb in the collected samples were determined. Bioadsorption treatments were applied under various conditions, varying the pH (3.5–7.5) and the bioadsorbent dosage (0.75, 1.0, and 1.5 g). The results demonstrate that pH exerts a significant influence on the removal efficiency of both heavy metals. For arsenic, the highest removal was observed at a pH of 5.0, reaching efficiencies greater than 92%. For lead, values of up to 92.64% were obtained at the same pH level. In both cases, a gradual decrease in efficiency was observed as the pH increased towards higher values (6.5– 7.5). It was observed that increasing the bioadsorbent dosage contributed to improving the removal capacity, although its effect was less decisive compared to the influence exerted by the pH. Standard deviations in the different treatments were consistently low, indicating high reproducibility of the experimental results. The findings confirm that bituca represents a viable, economical bioadsorbent with high potential for the simultaneous removal of arsenic and lead in groundwater, especially under slightly acidic pH conditions.