Eficiencia de Lemna minor y Eichhornia crassipes en prototipo de laguna aeróbica artificial para remover coliformes termotolerantes de las aguas superficiales del río Huaura, Perú.

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.21704/ac.v86i2.2356

Palabras clave:

macrófitas flotantes, contaminación microbiológica, agua superficial, fitorremediación

Resumen

La contaminación por coliformes termotolerantes en las aguas superficiales del río Huaura constituye un riesgo significativo para la salud pública y ecosistemas naturales, tanto acuáticos como terrestres, lo que evidencia la urgencia de implementar tratamientos sostenibles. El objetivo de este estudio fue evaluar la eficiencia fitorremediadora de las macrofitas Lemna minor y Eichhornia crassipes para la remoción de coliformes termotolerantes de las aguas superficiales del río Huaura. Se implementaron 6 prototipos de lagunas aeróbicas artificiales con un tiempo de retención de 20 días, distribuidos en tres unidades experimentales para cada especie evaluada: Lemna minor (T1) y Eichhornia crassipes (T2). La biomasa inicial fue de 40 g/L en ambas macrófitas, incluyéndose además un prototipo de control sin cobertura vegetal (T0). Los resultados demostraron que ambos tratamientos con macrófitas lograron una remoción estadísticamente significativa (P < 0.05). L. minor (T1) presentó una alta eficiencia (98.73 ± 0.15%) de remoción. Por su parte, E. crassipes (T2) alcanzó una eficiencia de 97.57 ± 2.91%, aunque partiendo de condiciones de contaminación inicial heterogéneas. Los parámetros fisicoquímicos en los tratamientos con macrófitas presentaron alcalinización del pH y un incremento de la conductividad eléctrica en ambos tratamientos, siendo este último más pronunciado con E. crassipes (T2). Por lo tanto, se concluye, que ambas especies de macrófitas usadas en los prototipos para el tratamiento de aguas contaminadas del río Huaura son eficaces, siendo la L. minor (T1) la que presentó una mayor eficiencia, y la especie más predecible para el escalamiento de sistemas de fitorremediación de aguas superficiales.

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Referencias

Akira, H., Kazuki, S. & Susumu, H. (1984). Relationships of Total Coliform, Fecal Coliform, and Organic Pollution Levels in the Tamagawa River. Nippon Suisan Gakkaishi, 50(6), 991-997. https://doi.org/10.2331/suisan.50.991

Apolinario, A., Lázaro, C., Santa, A. P., Ventura, C., David, A., Amasifuen, H. & Romero, J. L. (2019). Análisis de la contaminación microbiológica (coliformes totales y fecales) en el río Huaura - 2018. Big Bang Faustiniano, 8(4). https://doi.org/10.51431/BBF.V8I4.556

Aranda, G. & Pinchi, X. (2020). Eficiencia de las macrófitas Jacinto de agua (Eichhornia crassipes) y repollo de agua (Pistia stratiotes) en la remoción de nutrientes en las aguas contaminadas de la laguna Ricuricocha por los efluentes de la ganadería del Águila. - Morales- San Martin. Tesis para optar el título de Ingeniero Ambiental. Universidad Peruana Unión. Tarapoto, Perú. Accesado 29/08/2025. https://hdl.handle.net/20.500.12840/3120

Arias, C. & Hans, B. (2003). Humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales. Ciencia e Ingeniería Neogranadina, 13(1), 17-24. https://doi.org/10.18359/RCIN.1321

Autoridad Nacional del Agua. (2021). Plan de aprovechamiento de las disponibilidades hídricas de la cuenca del rio Huaura: 2021-2022. Ministerio de Desarrollo Agrario y Riego. https://repositorio.ana.gob.pe/handle/20.500.12543/5865

Autoridad Nacional del Agua. (2018, 13 de febrero). Resolución Jefatural N.° 056-2018-ANA: Aprobar la Clasificación de Cuerpos de Agua Continentales Superficiales. Plataforma digital única del Estado Peruano. https://www.gob.pe/institucion/ana/normas-legales/537986-r-j-056-2018-ana

Autoridad Nacional del Agua. (2016). Protocolo nacional para el monitoreo de la calidad de los recursos hídricos superficiales (R.J. N° 010-2016-ANA). Ministerio del Ambiente. https://sinia.minam.gob.pe/documentos/protocolo-nacional-monitoreo-calidad-recursos-hidricos-superficiales

Barbosa, V. V., De Lucena Barbosa, J. E., Ubiratan Hepp, L., Bianchessi, M., Santino, C. & Nery, J. F. (2017). Anaerobic decomposition of submerged macrophytes in semiarid aquatic systems under different trophic states, Paraba State, Brazil. African Journal of Biotechnology, 16(49), 2258–2266. https://doi.org/10.5897/AJB2017.16146

Barco, A. & Borin, M. (2020). Treatment performances of floating wetlands: A decade of studies in North Italy. Ecological Engineering, 158, 106016. https://doi.org/10.1016/J.ECOLENG.2020.106016

Brix, H. (1997). Do macrophytes play a role in constructed treatment wetlands? Water Science and Technology, 35(5), 11-17. https://doi.org/10.1016/S0273-1223(97)00047-4

Claros, E. M., Cabello, J. J. & Cipriano, J. G. (2018). Simulación de la dispersión de contaminantes del agua de la cuenca del Río Huaura. Infinitum..., 8(1). https://doi.org/10.51431/infinitum.v8i1.462

Da Silva, M. V. G. B., Van Tassell, C. P., Sonstegard, T. S., Cobuci, J. A. & Gasbarre, L. C. (2012). Box-Cox transformation and random regression models for fecal egg count data. Frontiers in Genetics, 2(1), 17374. https://doi.org/10.3389/fgene.2011.00112

Dahroug, Z., Santana, N. F. & Pagioro, T. A. (2016). Eichhornia azurea decomposition and the bacterial dynamic: An experimental research. Brazilian Journal of Microbiology, 47(2), 279-286. https://doi.org/10.1016/j.bjm.2015.08.001

Darío, R., Acosta, L., Beltrán, C. & Aníbal, J. (2025). Eficacia de fitorremediación de las especies Eichhornia crassipes y Pistia stratiotes en las aguas de la subcuenca del río Pinto, de la Amazonía ecuatoriana. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 9(1), 6624-6635. https://doi.org/10.37811/CL_RCM.V9I1.16362

Del Pezo, N. & Fuentes, C. (2019). Propuesta de fitorremediación de coliformes totales y Escherichia Coli mediante la implementación de islas flotantes en aguas negras. Revista Científica Ciencias Naturales y Ambientales, 13(1), 57 - 64). https://doi.org/10.53591/CNA.V13I1.1563

Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2017). More people, more food… worse water? Water pollution from agriculture: A global review. FAO. https://openknowledge.fao.org/items/7c8601a9-af3d-45c1-933f-48e93a551f0f

Huamani, E., Huayta, D. & Ortega D. (2021). Eficiencia de remoción de la especie Hydrocotyle bonariensis (Redondita de agua) y Eichhornia crassipes (Jacinto de agua) en las aguas residuales del río Shullcas - 2021. Tesis para optar el título de Ingeniero Ambiental. Universidad Continental. Huancayo, Perú. Accesado 15/08/2025. https://repositorio.continental.edu.pe/handle/20.500.12394/11100

Jaimes Prada, O., Lora Diaz, O. & Tache Rocha, K. (2024). Lenteja de agua (Lemna minor): Potencial alimentario y ambiental. Revisión. Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias, 15(2). https://doi.org/10.22319/rmcp.v15i2.6107

Guevara, M. & Ramírez-Cando, L. (2015). Eichhornia crassipes, su invasividad y potencial fitorremediador. La Granja, 22(2), 5-11. http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=476047267001

Hossain, J., Khan, A. & Uddin, M. A. (2019). Antimicrobial efficacy and phytochemical analysis of three aquatic plant species in Bangladesh. Bangladesh Journal of Microbiology, 35(1), 7-11. https://www.researchgate.net/publication/330399422_Antimicrobial_Efficacy_and_Phytochemical_Analysis_of_Three_Aquatic_Plant_Species_in_Bangladesh

Jayaweera, M. W. & Kasturiarachchi, J. C. (2004). Removal of nitrogen and phosphorus from industrial wastewaters by phytoremediation using water hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms). Water Science and Technology, 50(6), 217-225. https://doi.org/10.2166/WST.2004.0379

Kadlec, R. H. & Wallace, S. D. (2009). Treatment wetlands (2nd ed.). CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781420012514

Larrea-Murrell, J., Rojas-Badía, M., Romeu-Álvarez, B., Rojas-Hernández, M. & Heydrich-Pérez, M. (2013). Bacterias indicadoras de contaminación fecal en la evaluación de la calidad de las aguas: revisión de la literatura. Revista CENIC Ciencias Biológicas, 44(3), 24-34. https://www.redalyc.org/pdf/1812/181229302004.pdf

León, R., Pernía, B., Siguencia, R., Franco, S., Noboa, A. & Cornejo, X. (2018). Potencial de plantas acuáticas para la remoción de coliformes totales y Escherichia coli en aguas servidas. Enfoque UTE, 9(4), 131-144. https://doi.org/10.29019/ENFOQUEUTE.V9N4.286

Lipp, E. K., Kurz, R., Vincent, R., Rodriguez-Palacios, C., Farrah, S. R. & Rose, J. B. (2001). The effects of seasonal variability and weather on microbial fecal pollution and enteric pathogens in a subtropical estuary. Estuaries, 24(2), 266-276. https://doi.org/10.2307/1352950

Martelo, J. & Lara Borrero, J. L. B. (2012). Floating macrophytes on the wastewater treatment: a state of the art review. Ingeniería y Ciencia, 8(15), 221-143. https://doi.org/10.17230/INGCIENCIA.8.15.11

Masi, F., Rizzo, A. & Regelsberger, M. (2018). The role of constructed wetlands in a new circular economy, resource oriented, and ecosystem services paradigm. Journal of Environmental Management, 216, 275-284. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.11.086

Ministerio del Ambiente [MINAM]. (2017). Decreto Supremo N° 004-2017-MINAM. - Aprueban Estándares de Calidad Ambiental (ECA) para Agua y establecen Disposiciones Complementarias. Diario Oficial el Peruano. https://sinia.minam.gob.pe/normas/aprueban-estandares-calidad-ambiental-eca-agua-establecen-disposiciones

Morris, P. F. & Barker, W. G. (2011). Oxygen transport rates through mats of Lemna minor and Wolffia sp. and oxygen tension within and below the mat. Canadian Journay of Botany, 55(14), 1926-1932. https://doi.org/10.1139/B77-220

Musie, W. & Gonfa, G. (2023). Fresh water resource, scarcity, water salinity challenges and possible remedies: A review. Heliyon, 9(8), e18685. https://doi.org/10.1016/J.HELIYON.2023.E18685

Neng, Y., Yan, G., Xiao-hua, Zhi-yong, Z., Jun-yao, G., Hong-bo, S., Zhen-hua, Z. & Shao-hua, Y. (2014). Eichhornia crassipes cleans wetlands by enhancing the nitrogen removal and modulating denitrifying bacteria community. Clean - Soil, Air, Water, 42(5), 664-673. https://doi.org/10.1002/CLEN.201300211

Peeters, R., Vanderschaeghe, H., Rongé, J. & Martens, J. A. (2021). Fresh water production from atmospheric air: Technology and innovation outlook. IScience, 24(11), 103266. https://doi.org/10.1016/J.ISCI.2021.103266

Pino, S. L., Barros, D. V, Sisalema, L. A., Fernández, P. L. & Molina, C. D. (2021). El costo de remediación del recurso agua por contaminación de Coliformes fecales en el Estero Salado, sector La Chala, Guayaquil-Ecuador. Espacios, 42(04), 102-109. https://doi.org/10.48082/espacios-a21v42n04p09

Reyes, J. del C. C., Manrique, N. C., Huertas, N. L., Bautista, F. E. A. & Cárdenas, J. A. L. (2019). Monitoreo químico –microbiológico del agua de la cuenca alta del río Huaura. Infinitum..., 9(1), 21-28. https://doi.org/10.51431/INFINITUM.V9I1.527

Reyes, J. del C. C. & Rojas, J. E. N. (2016). Niveles de contaminantes que afectan la calidad de aguas del Rio Huaura en su cuenca baja. Infinitum..., 6(2). https://doi.org/10.51431/INFINITUM.V6I2.39

Ricart, A. M., Honisch, B., Fachon, E., Hunt, C. W., Salisbury, J., Arnold, S. N. & Price, N. N. (2023). Optimizing marine macrophyte capacity to locally ameliorate ocean acidification under variable light and flow regimes: Insights from an experimental approach. PLOS ONE, 18(10), e0288548. https://doi.org/10.1371/JOURNAL.PONE.0288548

Rojas Sánchez, F. & Polanco Puerta, M. F. (2021). Evaluación de Eichorhornia Crassipes, Lemna Minor y Azolaanabaena para la fitorremediación de las aguas contaminadas del Río Bogotá para su posterior uso como agua de riego en la producción de hortalizas. Recuperado de https://ridum.umanizales.edu.co/handle/20.500.12746/4852

Ryplova, R., Pokorny, J. & Baxa, M. (2023). Education for Sustainability: Innovative Teaching on Photosynthesis of Aquatic Plants in Ecological Context. European Journal of Sustainable Development, 12(4), 69-69. https://doi.org/10.14207/EJSD.2023.V12N4P69

Salazar, R. P., Chinchilla, C. A., Marín, S., Agüero Pérez, J. & Marín, J. S. (2013). EVALUACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA ALTERNATIVO DE HUMEDALES ARTIFICIALES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. Uniciencia, 27(1), 332-340. www.revistas.una.ac.cr/uniciencia

Shah, M., Hashmi, H. N., Ghumman, A. R. & Zeeshan, M. (2014). Performance assessment of aquatic macrophytes for treatment of municipal wastewater. Journal of the Chemical Society of Pakistan, 36(6), 1150-1160. https://doi.org/10.1186/2052-336X-12-106

Smith, M. D. & Moelyowati, I. (2001). Duckweed based wastewater treatment (DWWT): Design guidelines for hot climates. Water Science and Technology, 43(11), 291-299. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11443975/

Sobreira, E., Tang, Y., van den Berg, S. J. P., Lamers, L. P. M., & Kosten, S. (2016). Rooting and plant density strongly determine greenhouse gas budget of water hyacinth (Eichhornia crassipes) mats. Biogeosciences Discuss. https://doi.org/10.5194/BG-2016-297

Tocto, R. Y. A., Ordoñez, E. C., Rascón, J. & Silva, R. C. (2018). Fitorremediación de aguas residuales domésticas utilizando las especies Eichhornia crassipes, Nymphoides humboldtiana y Nasturtium officinale. Revista de Investigación de Agroproducción Sustentable, 2(3), 48-53. https://doi.org/10.25127/APS.20183.403

Tripathi, S. & Tripathi, B. D. (2011). Efficiency of combined process of ozone and bio-filtration in the treatment of secondary effluent. Bioresource Technology, 102(13), 6850–6856. https://doi.org/10.1016/J.BIORTECH.2011.04.035

Valipour, A., Raman, V. K. & Ahn, Y. H. (2019). Eichhornia Crassipes como tratamiento biológico de aguas residuales : fitorremediación con plantas acuáticas como alternativa de tratamiento para aguas domésticas. In Water, 7(1), 329 - 347. https://doi.org/10.3390/W7010329

Vymazal, J. (2007). Removal of nutrients in various types of constructed wetlands. Science of the Total Environment, 380(1-3), 48-65. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2006.09.014

Vymazal, J. (2013). The use of hybrid constructed wetlands for wastewater treatment with special attention to nitrogen removal: A review of a recent development. Water Research, 47(14), 4795-4811. https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.05.029

Wei, Y., Zhang, M., Cui, L., Pan, X., Liu, W., Li, W. & Lei, Y. (2020). Winter Decomposition of Emergent Macrophytes Affects Water Quality under Ice in a Temperate Shallow Lake. Water 2020, 12(9), 2640. https://doi.org/10.3390/W12092640

Wetzel, R. G. (2001). Limnology: Lake and River Ecosystems (3rd ed.). Academic Press. https://www.sciencedirect.com/book/monograph/9780127447605/limnology

Zimmo, O. R., Van Der Steen, N. P. & Gijzen, H. J. (2003). Comparison of ammonia volatilisation rates in algae and duckweed-based waste stabilisation ponds treating domestic wastewater. Water Research, 37(19), 4587-4594. https://doi.org/10.1016/J.WATRES.2003.08.013

Descargas

Publicado

2025-12-30

Número

Sección

Artículos originales / Ciencias medioambientales

Cómo citar

Maguiña-Cenas, M. J. ., Estrada Yauri, A. F. ., Grados-Olivera, M. del R. ., Arévalo-Villafuerte, Y. Y., & Chagua-Namuche, K. D. . (2025). Eficiencia de Lemna minor y Eichhornia crassipes en prototipo de laguna aeróbica artificial para remover coliformes termotolerantes de las aguas superficiales del río Huaura, Perú. Anales Científicos, 86(2), 91-98. https://doi.org/10.21704/ac.v86i2.2356