Aprendizaje basado en el proyecto de las especies nativas para la
Fitorremediación de las aguas drenadas en la mina Tangana
en el distrito de Huachocolpa, Huancavelica
Project-based learning of native species for the phytoremediation of drained waters in the
Tangana mine in the Huachocolpa District, Huancavelica (Peru)
Amadeo Enríquez Donaires,
1
Luz Marina Acharte Lume,
2
Daniel Lovera Dávila
3
,
Gaby Lili Cabello Santo
4
, Jeny Maribel Asto Gonzales
5
,
Jackson Edgardo Perez Carpio
6a
Universidad Nacional de Huancavelica, Perú,
125
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Perú
3
Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle, Lima, Perú
4
Universidad Peruana Union, Lima, Perú
5
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-8241-0091
1
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7717-6408
2
ORCID ID: https://orcid.org/ 0000-0003-2815-0716
3
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9760-3921
4
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-4176-6558
5
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-6246-0155
6
Recibido: 12 de enero de 2020 Aceptado: 29 de octubre de 2020
Resumen
La presente investigación tiene el objetivo de evaluar el aprendizaje basado en el proyecto de las
especies nativas para la fitorremediación de las aguas drenadas en la mina Tangana y la capacidad de
bioacumulacion de plomo y cadmio mediante las especies putacca (Familia apiaceae) y totora
(Scirpus californicus), en el Distrito de Huachocolpa de la Provincia y Departamento de Huancavelica
(Perú). Aplicando la metodología analítica instrumental, se obtuvieron resultados satisfactorios para
el medio ambiente, pues ambos metales (cadmio y plomo) fueron absorbidos por estas especies. En
este contexto, se obtuvieron las siguientes conclusiones: a) La concentración de cadmio (Cd) y plomo
(Pb) en aguas drenadas de la mina Tangana fueron 0,2661 mg Cd/l y 25,7220 mg Pb/l, la cuantificación
de concentración de cadmio (Cd) y plomo (Pb) en la especie totora fue 0,0007 mg Cd/Kg y de
a
Email para correspondecia: jacksonperez@upeu.edu.pe
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Apuntes Universitarios, 2021: 11(1), enero-marzo
ISSN:
2304-0335 DOI: https://doi.org/10.17162/au.v11i1.575
apuntesuniversitarios.upeu.edu.pe
0,0037mg Pb/Kg, la cuantificación de concentración de cadmio (Cd) y plomo (Pb) en la especie
putacca fue 0,0020 mg Cd/Kg y 0,0948 mg Pb/Kg). De lo mencionado se infiere que la putacca posee
mayor absorbancia que la totora. b) El aprendizaje colaborativo con el complemento de las TICs
permite que los estudiantes de los diversos niveles educativos reduzcan las brechas de acceso a la
información e interacción con los expertos en la materia.
Palabras clave: Educación, aprendizaje, proyectos, desarrollo sostenible, fitoremediación,
especies nativas, medio ambiente.
Abstract
The present research aims to evaluate the project-based learning of native species for the
phytoremediation of drained waters in the Tangana mine and the bioaccumulation capacity of lead and
cadmium through the species putacca (Family apiaceae) and cattail (Scirpus californicus), in the
District of Huachocolpa of the Province and Department of Huancavelica (Peru). Applying the
instrumental analytical methodology, satisfactory results were obtained for the environment, since
both metals (cadmium and lead) were absorbed by these species. In this context, the following
conclusions were obtained: a) The concentration of cadmium (Cd) and lead (Pb) in drained waters of
the Tangana mine were 0.2661 mg Cd / l and 25.7220 mg Pb / l, the quantification of cadmium (Cd)
and lead (Pb) concentration in the cattail species was 0.0007 mg Cd / Kg and 0.0037mg Pb / Kg, the
quantification of the concentration of cadmium (Cd) and lead (Pb) in the putacca species was 0.0020
mg Cd / Kg and 0.0948 mg Pb / Kg). From the above it is inferred that putacca has a higher absorbance
than cattail. b) Collaborative learning with the complement of ICTs allows students of different
educational levels to reduce the gaps in access to information and interaction with experts in the field.
Keywords: Education, learning, projects, sustainable development, phytoremediation, native
species, environment.
Introducción
La contaminación del ambiente es uno de los problemas más latentes por la sociedad en que
vivimos por la progresiva degradación de los recursos naturales como flora y fauna causada por los
drenajes de aguas que salen de la bocamina, conteniendo metales como cadmio y plomo que existen
en el lugar de estudio. Por ello, la educación ambiental juega un rol fundamental en la sociedad al
respecto, la investigación realizada por Blas y Moreno (2020), menciona que existe una relación e
influencia en el aprendizaje como resultado de la educación ambiental con el medio ambiente, teniendo
en cuenta la investigación mencionada, se propone el aprendizaje basado en proyectos y la formación
integral que están comprometidos con el medio ambiente, estableciendo la interacción con expertos
en la materia a fin de conocer, reflexionar en torno a la fitorremediación con plantas nativas y construir
sus propuestas educativas de prevención y mitigación.
En este caso, el Ministerio de Educación (MINEDU) en el Perfil del Egreso de Educación
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Básica puntualiza uno de los rasgos, “El estudiante indaga y comprende el mundo natural y artificial
utilizando conocimientos científicos en diálogo con saberes locales para mejorar la calidad de vida y
el desarrollo sostenible” (MINEDU, 2016). La fitorremediación de suelos contaminados se basa en el
uso conjunto de plantas, enmiendas del suelo y técnicas agronómicas para eliminar, retener, o
disminuir la toxicidad de los contaminantes del suelo (Carpena y Vidal, 2007).
Cabe resaltar que el plomo es un contaminante mayor en el ambiente y que genera gran
preocupación para la salud humana y los ecosistemas Ortiz et al., (2009), así mismo (Rubio et al.,
2004), menciona que el plomo es un metal pesados que perjudica la salud de las personas y que para reducir la
cantidad de plomo en el suelo se debe realizar estudios de investigación que permitan dar a conocer para dar
solución a este problema,
a la vez es despachado con aguas residuales y trasportados a los pastizales y
cuencas vecinas. El plomo y el cadmio se precipitan en la cadena trófica especialmente en los pastos
naturales existentes en el lugar, el consumo de estos pastos produce efectos crónicos en los animales
trayendo como consecuencia pérdida económica para los criaderos de la comunidad.
Por otro lado, las especies nativas metalóficas como la putacca (Familia apiaceae) y totora
(Scirpus californicus), tienen la capacidad fitorremediadora de absorción de metales pesados como
plomo y cadmio, mediante sus raíces y tallos. El presente estudio se basó en el aprendizaje colaborativo
y la enseñanza basada en proyectos en torno a la actividad significativa fitorremediadora de las
especies nativas como la putacca y totora en aguas drenadas que contienen cadmio y plomo de la
bocamina Tangana de la comunidad de Huachocolpa a fin de generar en actuaciones futuras buenas
prácticas en la educación ambiental con los estudiantes de la educación básica regular y superior.
Métodos y materiales
Para lograr el aprendizaje colaborativo en las asignaturas referidas al medio ambiente se
investigó las plantas nativas con capacidad de fitorremediación en la enseñanza basada en proyectos
a los estudiantes de Educación Básica Regular (EBR) y Educación Superior (ES) empleando el método
cualitativo de: sensibilización, indagación y experimentación. Los medios y materiales empleados
fueron, videos educativos y observación sistemática en las TICs disponibles para establecer la
interacción con los expertos. Para generar en actuaciones futuras en las aulas con los materiales
elaborados, para desarrollar buenas prácticas de aprendizaje se consideró el enfoque por competencias
y la metodología activa donde el estudiante es el protagonista de la educación y el docente el mediador
del aprendizaje. Para lograr los objetivos de la presente investigación utilizamos plantas nativas
empleando protocolos de muestreo convenientes. También utilizamos el diseño longitudinal ya que se
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observó la relación entre concentración de cadmio y plomo en las especies nativas (putacca y totora)
a través del tiempo.
Los puntos de muestreo de agua en la bocamina fue cada 3 metros hacia adentro, la recolección
de la muestra fue en un envase de polietileno de capacidad de 1 litro, debidamente esterilizado y
rotulado, realizando el proceso de estabilización con 50% de Ácido nítrico (HNO
3
1:1), para luego
llevarlo al laboratorio de Química para su respectivo análisis.
El lugar de muestreo de las especies nativas, se realizó en al Anexo de Pampas Constancia del
Distrito de Lircay, obteniendo 1 kilogramo de muestras representativas de cada especie putacca y
totora. El proceso de digestión de las muestras de aguas obtenidas cada semana después de la actividad
fito-remediadora de las especies putacca y totora, se realizó en un equipo digestor de bloques de Marca
Digi PREP SM SCP SCIENCE, de acuerdo con los siguientes pasos:
• 1: Tomar 50 ml de muestra de agua en contacto con la especie nativa previamente agitada.
• 2: Trasvasar al tubo de 50 ml,
• 3: Adicionar 2 ml de ácido nítrico (HNO
3
1:1) y 1 ml de ácido clorhídrico (HCl 1:1)
• 4: Colocar al digestor de bloques a una temperatura de 85°C durante 3 horas.
• 5: Retirar y enfriar hasta temperatura ambiente y enrasar con agua ultra pura hasta 50 ml.
• 6: Tapar los envases y agitar quedando listo para el análisis.
El método utilizado fue mediante la espectrofotometría de Absorción Atómica de flama
(Thermo Cientific IC 300 SERIES) ya que esta técnica se basa en la medida de la radiación absorbida
por los átomos libres de plomo y cadmio.
Resultados y discusiones
Según la tabla 1 se puede observar que los valores obtenidos en la concentración del cadmio
(Cd) y plomo (Pb), en el agua drenada de la bocamina Tangana fueron 0,2661 mg Cd/L y 25,7220 mg
Pb/L, excedieron la normativa de estándares de calidad de agua por lo que se puede mencionar que
está perjudicando el cuerpo receptor.
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Tabla 1
Resultado de la concentración de Cadmio y Plomo en el agua
Contaminante
Concentración
ECA D.S 004- 2017 MINAM Categoría 3
Cumple el ECA
Riego de vegetales
mg/L
Bebida de animales
mg/L
Cadmio (Cd)
0,2661 mg Cd/L
0,01
0,05
NO
Plomo (Pb),
25,7220 mg Pb/L
0,05
0,05
NO
Fuente: Propia
Con respecto a los resultados de la concentración de cadmio (Cd) y plomo (Pb) en la especie
totora fue 0,0007 mg Cd/L y es de 0,0037 mg Pb/L y la cuantificación de concentración de cadmio
(Cd) y plomo (Pb) en la especie putacca fue 0,0020 mg Cd/L y 0,0948 mg Pb/L). Se puede observar
que estas dos plantas nativas son bioacomuladora de los metales en estudio de la misma manera
(Chaney et al., 1997), menciona que la fitoextración de metales por especies de plantas ofrecen un
buen rendimiento para eliminar los metales de suelos.
Es fundamental que los estudiantes conozcan la importancia fitoremediadora de la totora
(Scirpus californicus), especie de planta nativa significativamente bioacumuladora de cadmio (Cd) y
plomo (Pb), de manera similar la especie putacca (Familia apiaceae), planta nativa significativamente
bioacumuladora de cadmio (Cd) y plomo (Pb) en la fitorremediación de las aguas drenadas de la
bocamina Tangana.
Según Dale (1986), menciona que el 90% de lo que se dice y hace corresponde a un aprendizaje
activo-colaborativo, basado en proyectos donde se tiene contacto directo con la realidad, es decir el
aprendiz desarrolla capacidades de análisis, diseño, creación y evaluación. En ese sentido en el Perú
los enfoques transversales definidos en el Currículo Nacional se basan en los principios establecidos
en el Artículo 8° de la Ley General de Educación: calidad, equidad, ética, democracia, conciencia
ambiental, interculturalidad, inclusión, creatividad e innovación. Es por ello que es necesario fomentar
actividades significativas y proyectos de aprendizaje desde la educación básica para concientizar a las
futuras generaciones y mitigar acciones que contaminen el medio ambiente.
El aprendizaje basado en el proyecto es una fuente rica y original que nos brinda información
en torno a las especies nativas (putacca y totora) cuyo valor radica en la captura de metales de aguas
drenadas de mina, es por ello que consideramos oportuno y necesario que los currículos de formación
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de Educación Básica Regular y Educación Superior actualicen e inserten contenidos en las áreas
curriculares de los diferentes niveles educativos a fin de informar y concientizar a los futuros
ciudadanos sobre la existencia de estas especies nativas. En la tabla 2 mostramos en que áreas
curriculares se requiere actualización e inserción de las especies nativas que capturan metales.
Tabla 2
Áreas curriculares que requieren actualización e inserción de las especies nativas
que capturan metales de aguas drenadas de mina
Nivel
Educación Inicial
Educación Primaria
Educación Secundaria
Grado/Edad
0-2
3-5
1°
2°
3°
4°
5°
6°
1°
2°
3°
4°
5°
Área Curricular
Descubrimiento del mundo
Ciencia y Tecnología
Ciencia y Tecnología
Ciencia y Tecnología
Educación para el trabajo
Matemática
Matemática
Matemática
Fuente: MINEDU. (2017). Currículo Nacional de Educación Básica Regular. P.191
En el nivel superior, la Ley Universitaria 30220 establece en su art. 40, “El currículo se debe
actualizar cada tres (3) años o cuando sea conveniente, según los avances científicos y tecnológicos”.
En consecuencia, amerita la evaluación y renovación en los planes de estudio de las Universidades
públicas y privadas. A continuación, se ha tomado tres universidades nacionales del Perú donde se
recomienda se inserten contenidos relacionados con las especies nativas que capturan metales de aguas
drenadas de mina. Ver tabla 3.
Tabla 3
Asignaturas que requieren actualización e inserción de las especies nativas que capturan
metales de aguas drenadas de mina
Universidad
Nacional de
Huancavelica - UNH*
Nacional Mayor de San
Marcos - UNMSM**
Nacional de Educación “Enrique Guzmán y
Valle” - UNE-EGYV***
Documento
Plan de Estudios 2017 –
2021
Malla Curricular de Cursos
Comunes
Plan de Estudios de la Carrera Profesional
de Desarrollo Ambiental
Semestre/Ciclo de
estudios
II Ciclo I Semestre I Ciclo
Asignatura Educación Ambiental
Educación y Desarrollo
Sostenible
Educación Ambiental y Desarrollo
Sostenible
Fuente: *UNH. Recuperado de http://www.unh.edu.pe/wp-content/uploads/2018/Educacion/Plan_Estudios_primaria_2017.pdf
** UNMSM. Recuperado de http://educacion.unmsm.edu.pe/pdf/Plan_2018.pdf
*** UNE. Recuperado de
http://www.une.edu.pe/fan/docs/PLAN%20DE%20ESTUDIOS%20DE%20DESARROLLO%20AMBIENTAL.pdf
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De igual manera la universidad debería generar espacios adecuados que permita la interacción
con los investigadores y posibilitar medios que difundan a la comunidad universitaria y a la sociedad
en general conocer los resultados de las investigaciones mediante materiales didácticos impresos y/o
digitales (Carteles educativos, dípticos, fascículos, murales, entre otros).
Conclusiones
En primer lugar, el estudio ha demostrado que la concentración de Cadmio (Cd) y Plomo (Pb)
en el agua drenada de la bocamina Tangana fue de 0,2661 mg Cd/L y 25,7220 mg Pb/L, y excedieron
con respecto al nivel de comparación con la categoría 3 del Estándar de Calidad Ambiental (ECA) de
agua D.S 004- 2017 MINAM; los resultados de la concentración de cadmio (Cd) y plomo (Pb) en la
especie totora fue 0,0007 mg Cd/L y es de 0,0037mg Pb/L de la misma manera la cuantificación de
concentración de cadmio (Cd) y plomo (Pb) en la especie putacca fue 0,0020 mg Cd/L y 0,0948mg
Pb/L). Segundo, la totora (Scirpus californicus) es una especie de planta nativa significativamente
bioacumuladora de cadmio (Cd) y plomo (Pb) en la fitorremediación de las aguas drenadas de la mina
Tangana. De igual manera, la putacca (Familia apiaceae) es una especie de planta nativa
significativamente bioacumuladora de cadmio (Cd) y plomo (Pb) en la fitorremediación de las aguas
drenadas de la mina Tangana.
Por ello, Consideramos oportuno y necesario que las currículas de formación de Educación
Básica Regular actualicen e inserten contenidos en las áreas curriculares de los diferentes niveles
educativos a fin de informar y concientizar a los futuros ciudadanos sobre la existencia de estas
especies nativas. En consecuencia, amerita la evaluación y renovación en los planes de estudio de las
Universidades públicas y privadas. Se propone a tres universidades nacionales del Perú inserten
contenidos relacionados con las especies nativas que capturan metales de aguas drenadas de mina.
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