Memoria Investigaciones en Ingeniería, núm. 28 (2025). pp. 183-192
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Eficiencia de la lombriz roja californiana en la biorremediación de suelos
contaminados con hidrocarburos
Efficiency of the Californian red earthworm in the bioremediation of soils
contaminated with hydrocarbons
Eficiência da minhoca vermelha da Califórnia na biorremediação de solos
contaminados com hidrocarbonetos
Samuel Baldeon Coronado
1
(*), Kettly Baltazar Torres
2
, Jhon Patrick Ríos Bartra
3
Recibido: 12/11/2024 Aceptado: 26/01/2025
Resumen. - En los últimos años, el Perú ha enfrentado un incremento significativo de pasivos ambientales relacionados
con hidrocarburos, lo que representa un grave problema para el medio ambiente (Bazán et al., 2024). Esta investigación
evaluó la eficiencia de la lombriz roja californiana (Eisenia fetida) en la biorremediación de suelos contaminados,
comparando su capacidad para reducir los niveles de contaminación con los Estándares de Calidad Ambiental (ECA)
establecidos para suelos. Se empleó un diseño experimental factorial 3x3, con tres niveles de tratamiento y tres
repeticiones, y se aplicó la prueba ANOVA para el análisis estadístico de los resultados. Los resultados revelaron una
eficiencia en la biorremediación de suelos contaminados por diesel. En el tratamiento con 10 lombrices, se encontraron
diferencias significativas, destacando el tratamiento A3 (3.06 ml) como el más eficiente. En contraste, para los
tratamientos con 20 y 30 lombrices, no se observaron diferencias significativas. Los análisis gráficos indican que la
cantidad de lombrices y la concentración de diésel influyen en la eficiencia del proceso, siendo más efectivas en
concentraciones moderadas (A2) y menos eficientes a niveles más altos. En conclusión, la lombriz roja californiana
muestra un potencial significativo en la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos, siendo más
eficiente en menores concentraciones (A1 y A2), mientras que a concentraciones más altas (A3) se observa una
saturación en su capacidad de procesamiento.
Palabras clave: Eficiencia; lombriz roja californiana, biorremediación; suelos contaminados; hidrocarburos.
(*) Autor de correspondencia
1
Bachiller, Universidad Peruana Unión, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, samuelbaldeon@upeu.edu.pe,
ORCID iD: https://orcid.org/0009-0008-0644-6034
2
Bachiller, Universidad Peruana Unión, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, katerinbaltazar@upeu.edu.pe,
ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-1132-2115
3
Magister, Universidad Peruana Unión, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, jhon.rios@upeu.edu.pe,
ORCID iD: https://orcid.org/0000-0002-1439-6291
S. Baldeon Coronado, K. Baltazar Torres, J. P. Ríos Bartra
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Summary. - In recent years, Peru has faced a significant increase in environmental liabilities related to hydrocarbons,
which represents a serious problem for the environment (Bazán et al., 2024). This research evaluated the efficiency of
the Californian red earthworm (Eisenia fetida) in the bioremediation of contaminated soils, comparing its ability to
reduce contamination levels with the Environmental Quality Standards (ECA) established for soils. A 3x3 factorial
experimental design was used, with three treatment levels and three repetitions, and the ANOVA test was applied for
the statistical analysis of the results. The results revealed an efficiency in the bioremediation of soils contaminated by
diesel. In the treatment with 10 worms, significant differences were found, highlighting treatment A3 (3.06 ml) as the
most efficient. In contrast, for treatments with 20 and 30 worms, no significant differences were observed. The graphical
analyzes indicate that the number of worms and the concentration of diesel influence the efficiency of the process, being
more effective at moderate concentrations (A2) and less efficient at higher levels. In conclusion, the Californian red
earthworm shows significant potential in the bioremediation of soils contaminated with hydrocarbons, being more
efficient at lower concentrations (A1 and A2), while at higher concentrations (A3) a saturation is observed in its
processing capacity.
Keywords: Efficiency; Californian red worm, bioremediation; contaminated soils; hydrocarbons.
Resumo. - Nos últimos anos, o Peru tem enfrentado um aumento significativo nos passivos ambientais relacionados a
hidrocarbonetos, o que representa um sério problema para o meio ambiente (Bazán et al., 2024). Esta pesquisa avaliou
a eficiência da minhoca vermelha da Califórnia (Eisenia fetida) na biorremediação de solos contaminados,
comparando sua capacidade de reduzir os níveis de contaminação com os Padrões de Qualidade Ambiental (ECA)
estabelecidos para solos. Foi utilizado um delineamento experimental fatorial 3x3, com três níveis de tratamento e três
repetições, e o teste ANOVA foi aplicado para a análise estatística dos resultados. Os resultados revelaram uma
eficiência na biorremediação de solos contaminados por diesel. No tratamento com 10 minhocas, foram encontradas
diferenças significativas, destacando o tratamento A3 (3,06 ml) como o mais eficiente. Em contrapartida, para os
tratamentos com 20 e 30 minhocas, não foram observadas diferenças significativas. As análises gráficas indicam que
o número de minhocas e a concentração de diesel influenciam a eficiência do processo, sendo mais eficaz em
concentrações moderadas (A2) e menos eficiente em níveis mais elevados. Conclui-se que a minhoca vermelha da
Califórnia apresenta potencial significativo na biorremediação de solos contaminados com hidrocarbonetos, sendo
mais eficiente em concentrações mais baixas (A1 e A2), enquanto em concentrações mais elevadas (A3) observa-se
uma saturação em sua capacidade de processamento.
Palavras-chave: Eficiência; verme vermelho da Califórnia, biorremediação; solos contaminados; hidrocarbonetos.
S. Baldeon Coronado, K. Baltazar Torres, J. P. Ríos Bartra
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1. Introducción. - En los últimos años, el Perú ha enfrentado un aumento significativo de pasivos ambientales
generados por la contaminación por hidrocarburos, lo cual representa una grave amenaza para el medio ambiente [1].
De acuerdo con un informe del Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambiental (OEFA), se han identificado un
total de 3,231 pasivos ambientales en el sector hidrocarburos, de los cuales 151 son considerados de alto riesgo, 1,997
de riesgo medio y 1,083 de bajo riesgo. Asimismo, se han clasificado 61 pasivos con alto riesgo para la salud, 35 para
el medio ambiente y 123 para la seguridad [2].
Un caso alarmante se ha presentado en la Amazonía peruana, donde se han registrado cerca de 500 derrames de petróleo
en las últimas dos décadas, principalmente debido a fallas operativas y al deterioro de la infraestructura tanto en los
yacimientos como en el oleoducto que atraviesa la selva. Estas situaciones han provocado numerosas protestas por
parte de las comunidades indígenas, que demandan compensación y medidas de remediación por los impactos
ambientales en los cuerpos de agua, la flora y fauna, así como en su entorno social [3]. Un ejemplo notable es el
derrame en Loreto, donde más de cien barriles de petróleo, operados por Petroperú, afectaron a 1,230 familias indígenas
debido a la ruptura del oleoducto, permitiendo que el crudo se desplazara desde la Amazonía hasta la costa del océano
Pacífico, alterando diversos factores ambientales [4].
La contaminación por hidrocarburos tiene un efecto adverso en la fertilidad del suelo, provocando toxicidad directa en
los organismos, disminuyendo la retención de humedad y nutrientes, aumentando la compactación del suelo, y
alterando su pH y salinidad [5]. En ese sentido, la utilización de lombrices para remediar suelos contaminados por
hidrocarburos es una alternativa económica y ecológica que mejora la calidad del suelo sin generar residuos peligrosos,
esta técnica sostenible es clave para innovar en la protección del medio ambiente [6].
Ante este panorama, es fundamental considerar alternativas de biorremediación para restaurar las áreas afectadas. Por
lo tanto, esta investigación se centró en el uso de lombrices de tierra como agentes de remediación, evaluando su
efectividad en la recuperación de suelos contaminados por hidrocarburos mediante la medición de su impacto en la
calidad del suelo.
2. Materiales y métodos
2.1 Área de estudio. - El suelo utilizado para la experimentación controlada con hidrocarburos fue extraído de las
áreas disponibles de la Universidad Peruana Unión, ubicada en el Jr. Los Mártires 214, urbanización Santa Lucía,
distrito de Morales, provincia de San Martín, región San Martín. La Figura I muestra el mapa de ubicación del área de
estudio."
Figura I. Ubicación del lugar de estudio
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Asimismo, el tratamiento del suelo contaminado con hidrocarburos se realizó a escala de laboratorio utilizando
lombrices rojas californianas (Eisenia foetida) bajo condiciones controladas. Este experimento se llevó a cabo en el
laboratorio de la Universidad Peruana Unión, lo que permitió asegurar la precisión en el manejo de las variables
ambientales y obtener resultados confiables sobre la efectividad de la biorremediación.
2.2 Diseño metodológico. - El diseño metodológico utilizado fue experimental, debido a la manipulación de la variable
independiente para analizar su efecto en la variable dependiente. Asimismo, se utilizó un diseño factorial 3x3, con tres
niveles de tratamiento y tres repeticiones, lo que permitió identificar las combinaciones óptimas y evaluar la interacción
entre las variables bajo el mismo control.
2.3 Diseño muestral. - Para la investigación, se seleccionó 30 kg de suelo extraídos del territorio de la Universidad
Peruana Unión como población de estudio. Asimismo, se aplicó un muestreo aleatorio simple, garantizando que cada
unidad de suelo contaminado tuviera la misma posibilidad de ser asignada a los diferentes tratamientos del diseño
factorial. Este método facilitó la obtención de una muestra representativa, permitiendo hacer conclusiones confiables
sobre los efectos de variables como la dosis de diésel, la cantidad de lombrices y el tiempo de recuperación en la
regeneración del suelo contaminado.
2.4 Técnicas de recolección de datos. - La recolección y análisis de las muestras se llevaron a cabo mediante el
acondicionamiento de 27 maceteros, cada uno con un volumen de 30 kg de suelo contaminado con hidrocarburos. En
estos maceteros, se distribuyeron lombrices en tres grupos de tratamiento, con 10, 20 y 30 unidades respectivamente.
El periodo de evaluación se estableció en 15 días, tiempo suficiente para observar el impacto de las diferentes
cantidades de lombrices en la remediación del suelo. Este diseño experimental permitió evaluar de manera precisa la
efectividad de las lombrices en la recuperación del suelo contaminado con diesel.
2.5 Análisis estadístico. - Para el análisis estadístico de los resultados obtenidos se consideró los requisitos de
normalidad y homogeneidad de varianzas, posteriormente se realizó la prueba de ANOVA para realizar las
comparaciones de los tratamientos, finalmente se realizó la prueba tukey para aquellos tratamientos que superaron el
valor de 0.05, a fin de conocer el mejor la mejor eficiencia de las cantidades representativas de las lombrices rojas
californianas.
3. Resultados. - En la Tabla I se presentan los valores obtenidos a partir del análisis de laboratorio realizado a las
muestras de suelos contaminados con diferentes dosis de diésel y cantidades variables de lombrices rojas californianas.
Los resultados muestran la concentración de hidrocarburos en mg/kg.
Concentración de
diesel (ml)
N° de lombrices
rojas
californianas
Repeticiones
𝐱
R1
(mg/kg)
R2
(mg/kg)
A1 1.02
10 unidades
71.888
80.199
76.8
20 unidades
119.739
120.722
119.8
30 unidades
182.35
180.292
159.3
A2 2.04
10 unidades
90.765
89.566
88.5
20 unidades
117.533
123.143
120.3
30 unidades
150.663
150.029
150.2
A3 3.06
10 unidades
111.863
114.128
113.1
20 unidades
120.882
118.122
118.1
30 unidades
171.723
172.135
171.0
Tabla I. Resultados de laboratorio sobre la recuperación de suelos contaminados con hidrocarburos utilizando
lombrices rojas californianas.
En la Tabla II se presentan los resultados del análisis de varianza (ANOVA) para el uso de 10, 20 y 30 unidades de
lombrices rojas californianas en la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos. Los resultados indican
que, con 10 unidades de lombrices, se obtuvo un P-Valor de 0.000, lo que evidencia una diferencia estadísticamente
significativa entre los tratamientos. En consecuencia, se realizó la prueba de Tukey para identificar el tratamiento que
mostró los mejores resultados, como se detalla en la Tabla III.
En contraste, para el tratamiento con 20 unidades de lombrices, se obtuvo un P-Valor de 0.531, lo que indica que no
existe una diferencia significativa entre los tratamientos, y por lo tanto, no fue necesario aplicar la prueba de Tukey.
De manera similar, el tratamiento con 30 unidades de lombrices mostró un P-Valor de 0.546, evidenciando nuevamente
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la ausencia de diferencias significativas, por lo cual tampoco se requirió la prueba de Tukey.
FV
Suma de
cuadrados
GL
M.C
F
P-Valor
10 U
Entre grupos
2063.378
2
1031.689
107.230
0.000
Dentro de
grupos
57.728
6
9.621
Total
2121.105
8
20 U
Entre grupos
7.720
2
3.860
0.704
0.531
Dentro de
grupos
32.899
6
5.483
Total
40.619
8
30 U
Entre grupos
653.121
2
326.561
0.672
0.546
Dentro de
grupos
2917.718
6
486.286
Total
3570.840
8
Tabla II. Resultados del análisis de varianza (ANOVA) para el uso de 10, 20 y 30 unidades de lombrices rojas
californianas en el tratamiento del suelo.
Al aplicar la prueba de Tukey para el tratamiento con 10 unidades de lombrices, se identificaron tres grupos. Los
resultados muestran que el uso de 10 unidades no logra reducir eficientemente la cantidad de diésel en proporción al
incremento en las dosis aplicadas
Concentración
Diesel
N
Grupos
1
2
3
A1 (1.02 ml)
3
76.79200
A2 (2.04 ml)
3
88.51000
A3 (3.06 ml)
3
113.12567
Sig.
1.000
1.000
1.000
Tabla III. Resultados de la prueba de Tukey en la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos
utilizando 10 unidades de lombrices rojas californianas.
En los siguientes gráficos se muestra la eficiencia de la lombriz roja californiana en la biorremediación de suelos
contaminados con hidrocarburos.
En la figura II se muestra, que los valores de concentración en el suelo siguen aumentando a mayor cantidad de diésel,
lo cual indica que las 10 u de lombrices no están reduciendo eficazmente la cantidad de diésel proporcional al
incremento en las dosis aplicadas.
Figura II. Eficiencia del empleo de 10 u de lombriz roja californiana en la biorremediación de suelos contaminados
con diesel
76.792 mg/Kg 88.510 mg/Kg
113.126 mg/Kg
0.000
20.000
40.000
60.000
80.000
100.000
120.000
A1 A2 A3
Cantidad de 10 U de lombrices
Concentración_Diesel
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En la Figura III se muestra un comportamiento no lineal en la concentración de diésel tras la biorremediación con 20
lombrices. La tendencia describe un aumento inicial en la concentración de diésel de A1 a A2, seguido por una
disminución en A3, por lo que el empleo de 20 u de lombrices es más eficiente en la biorremediación en
concentraciones de 3.06 ml de diesel en un periodo de estudio de 15 días.
Figura III. Eficiencia del empleo de 20 u de lombriz roja californiana en la biorremediación de suelos contaminados
con diesel
La Figura IV muestra una curva en "U", que indica un comportamiento no lineal entre la concentración de diésel y la
eficiencia del empleo de 30 u de lombrices en la biorremediación. La concentración disminuye de A1 a A2, pero luego
aumenta en A3. Las lombrices son más efectivas en el tratamiento A2, donde las concentraciones de diésel están dentro
de su rango óptimo de procesamiento. En A3, la eficiencia disminuye, posiblemente debido a una saturación en su
capacidad de remediación.
Figura IV. Eficiencia del empleo de 30 u de lombriz roja californiana en la biorremediación de suelos contaminados
con diesel.
4. Discusiones. - Los resultados muestran que el empleo de 10 lombrices rojas californianas (Eisenia fetida) no está
reduciendo eficazmente la cantidad de diésel en proporción al incremento en las dosis aplicadas. En cuanto a la
utilización de 20 lombrices, el proceso de biorremediación fue más eficiente en concentraciones de 3.06 ml de diésel
durante un periodo de estudio de 15 días. Para el caso de 30 lombrices, la concentración de diésel disminuyó del
tratamiento A1 a A2, pero luego aumentó en A3. Las lombrices fueron más efectivas en A2, donde las concentraciones
de diésel estaban dentro de su rango óptimo de procesamiento, aunque en A3 la eficiencia disminuyó, debido a una
saturación en su capacidad de remediación. En ese sentido, Acuña et al., (2021) [7] reportaron que las lombrices rojas
119.760
mg/kg
120.291
mg/kg
118.116
mg/kg
117.000
117.500
118.000
118.500
119.000
119.500
120.000
120.500
A1 A2 A3
Empleo de 20 U de lomrices
Concentración_Diesel
159.298 mg/kg
150.202 mg/kg
171.014 mg/kg
135.000
140.000
145.000
150.000
155.000
160.000
165.000
170.000
175.000
A1 A2 A3
Empleo de 30 U de lombrices
Concentración_Diesel
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californianas tienen un rendimiento decreciente en concentraciones elevadas de hidrocarburos. En su estudio las
lombrices mostraron alta eficiencia en la degradación de hidrocarburos de fracción C10-C28 en concentraciones bajas
y moderadas, pero en concentraciones más altas el porcentaje de remediación disminuyó, por lo que concuerda con los
resultados obtenidos, donde las lombrices muestran mayor eficiencia en concentraciones moderadas y una saturación
en concentraciones altas.
Por otro lado, Flores et al. (2021) [8] observaron que la capacidad de las lombrices para la biorremediación de suelos
contaminados con diésel es limitada en concentraciones elevadas, ya que las lombrices se ven negativamente afectadas
debido a la saturación, lo que reduce su eficiencia. Este hallazgo concuerda con Ortega y Quiroga (2019) [9], quienes
destacaron que los mejores resultados en la biorremediación se obtienen en concentraciones moderadas de diésel. De
manera similar, Ojeda y Córdova (2023) [10] reportaron que la eficiencia de las lombrices disminuye
significativamente cuando las concentraciones de diésel superan ciertos límites, subrayando la importancia de
mantener cantidades moderadas de contaminante para maximizar la efectividad del proceso.
5. Conclusiones. -
- El empleo de 10 unidades de lombrices rojas californianas en la biorremediación de suelos contaminados revela
que, a medida que se incrementa la cantidad de diésel aplicado, también aumenta su concentración en el suelo. Esto
indica que las lombrices no están reduciendo de manera efectiva la cantidad de diésel en proporción al aumento de
las dosis aplicadas.
- El empleo de 20 unidades de lombrices rojas californianas en la biorremediación de suelos contaminados revela
que, no es uniforme y podría estar influenciada por la cantidad de diésel. El incremento en A2 señala una saturación
en la capacidad de las lombrices, pero la disminución en A3 muestra que es más eficiente en concentraciones más
altas o con más tiempo de exposición.
- El empleo de 30 unidades de lombrices rojas californianas en la biorremediación de suelos contaminados revela
que, las lombrices rojas californianas tienen un comportamiento variable en función de la concentración de diésel
en el suelo. Son más efectivas en la biorremediación en el tratamiento A2, pero su eficiencia disminuye en
concentraciones más altas (A3). Este comportamiento está relacionado con la capacidad de tolerancia de las
lombrices al diésel y su habilidad para procesar el contaminante.
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S. Baldeon Coronado, K. Baltazar Torres, J. P. Ríos Bartra
Memoria Investigaciones en Ingeniería, núm. 28 (2025). pp. 183-192
https://doi.org/10.36561/ING.28.13
ISSN 2301-1092 • ISSN (en línea) 2301-1106 – Universidad de Montevideo, Uruguay 192
Nota contribución de los autores:
1. Concepción y diseño del estudio
2. Adquisición de datos
3. Análisis de datos
4. Discusión de los resultados
5. Redacción del manuscrito
6. Aprobación de la versión final del manuscrito
SBC ha contribuido en: 1, 2, 3, 4, 5 y 6.
KBT ha contribuido en: 1, 2, 3, 4, 5 y 6.
JPRB ha contribuido en: 1, 2, 3, 4, 5 y 6.
Nota de aceptación: Este artículo fue aprobado por los editores de la revista Dr. Rafael Sotelo y Mag. Ing. Fernando
A. Hernández Gobertti.