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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
DE MÉXICO 
 
FACULTAD DE CIENCIAS 
 
TITULO: 
Transferencia de metales pesados del suelo a plantas 
de lechuga (Lactuca sativa), en la zona chinampera 
de Xochimilco D.F. 
 
T E S I S 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
 
BIÓLOGA 
 
P R E S E N T A: 
 
 
FABIOLA MURGUÍA FLORES 
 
 
TUTORA: DRA. CLAUDIA A. PONCE DE LEÓN HILL. 
 
 
2008 
FACULTAD DE CIENCIAS 
UNAM 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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Hoja de Datos del Jurado 
 
1. Datos del alumno 
Murguía 
Flores 
Fabiola 
51120466 
Universidad Nacional Autónoma de México 
Facultad de Ciencias 
Biología 
09921710-9 
2. Datos del tutor 
Dra. 
Claudia Alejandra 
Ponce de León 
Hill 
3. Datos del sinodal 1 
Dra. 
Silke 
Cram 
Heydrich 
4. Datos del sinodal 2 
M. en C. 
Irene 
Sommer 
Cervantes 
5. Datos del sinodal 3 
M. en C. 
Manuel 
Hernández 
Quiroz 
6. Datos del sinodal 4 
Biól. 
José Antonio Benjamín 
Ordónez 
Díaz 
7. Datos del trabajo escrito 
Transferencia de metales pesados del suelo a plantas de lechuga (Lactuca 
sativa), en la zona chinampera de Xochimilco D.F. 
PP 
2008 
 
 
 
 
 
 
Este pequeño trabajo está dedicado: 
 
A mis padres, por su amor, apoyo, cuidados y consejos. Porque simplemente todo lo que soy es gracias a 
ellos. 
A mi hermana Kenya por su cariño y compañía. Por reír con migo hasta llorar y por soportarme cuando no 
puedo reír mas. 
A mi hermano Oscar †, porque el paso de su vida por la mía ha sido el motivo más importante para seguir 
adelante. 
Al resto de mi familia: tíos, primos y abuelos, por acompañarme a mí y a mis hermanos en cada paso de 
nuestras vidas. 
A mi universidad la UNAM, por todas las valiosas experiencias conocimientos y lecciones, que tuve la 
fortuna de vivir, en sus aulas. 
 
 
 
 
 
Es difícil decir que es imposible, porque el sueño de ayer es la esperanza de hoy y la realidad de maña. 
- Robert Goddard 
 
 
 
 
Agradecimientos 
 
Mi más sincero agradecimiento a la Dra. Claudia Ponce de León Hill, por su 
asesoría y dirección en este trabajo. 
Agradezco a las doctoras, Silke Cram Heydrich y Cecilia Vanegas Pérez, por su 
apoyo, ayuda y concejos, en mi paso por el taller y la elaboración del presente 
trabajo en la Unidad de Análisis Ambiental (UNAAMB). 
Agradezco a la M. en C. Irene Sommer Cervantes, por su ayuda con el análisis de 
resultados, y por su paciencia en la revisión del presente trabajo. 
Agradezco al M. en C. Manuel Hernández Quiroz, gracias por su ayuda asesoría y 
amistad en el laboratorio, durante la elaboración del presente trabajo. 
Agradezco al Ph D. José Antonio Benjamín Ordoñez Díaz, por sus comentarios y 
paciente revisión del presente trabajo. 
Agradezco al proyecto PAPIIT IN222107 
Agradezco a la M en C. María del Pilar Fernández Lomelín, por su brindarme su 
ayuda en la introducción al manejo del espectrofotómetro de absorción atómica, y 
por sus clases de estadística.
Agradezco a la M en C. Lucy Mora Palomino, por su ayuda con la lectura de 
carbono orgánico. 
Al Sr. Federico González, quien nos presto sus terrenos para realizar el presente 
estudio. 
Agradezco al instituto de Geografía, al instituto de Geología y sobre todo a la 
Unidad de Análisis Ambiental de la Facultad de Ciencias de la UNAM, en donde 
fue posible realizar este trabajo. 
Agradezco a mis amigos de toda la carrera, Miriam, Vane y Marco, con los que 
compartí además de clases, amistad y experiencias valiosísimas. Agradezco a mi 
amiga Carmen (comadre), por su amistad durante tanto tiempo. También 
agradezco a mis amigos del laboratorio, cuya complicidad, ayuda y amistad me 
hicieron más agradables las horas de trabajo: Claudia, Fabiola, David, Jesús, 
Efrén, Horacio y Víctor. 
Al resto de mis amigos, compañeros y profesores que de una u otra manera me 
ayudaron, me alentaron a seguir a delante, o me ayudaron a ver mis errores. 
¡Gracias!. 
 
 
Transferencia de metales pesados del suelo a plantas de lechuga, en la zona chinampera de 
Xochimilco D.F. 
Índice Pág. 
1 Introducción 
1.1 Suelos contaminados con metales pesados 1 
 1.1.1Fuentes contaminantes de metales pesados 1 
1.2 Movilidad y disponibilidad 3 
 1.2.1 Evaluación de metales disponibles para las plantas 4 
1.2.2 Factores responsables de la movilidad y disponibilidad de los metales en el suelo 5 
1.3 Los metales en la planta 7 
 1.3.1 Absorción de los metales por las plantas 8 
 1.3.2 Mecanismos de evasión y tolerancia de las plantas ante metales pesados 10 
1.4 Efecto de la concentración de metales pesados, en los suelos y plantas 11 
 1.4.1 Titanio (Ti) 11 
 1.4.2 Vanadio (V) 12 
 1.4.3 Estroncio (Sr) 12 
 1.4.4 Cobre (Cu) 13 
 1.4.5 Cromo (Cr) 13 
 1.4.6 Níquel (Ni) 14 
 1.4.7 Manganeso (Mn) 15 
 1.4.8 Cobalto (Co) 15 
 1.4.9 Cinc (Zn) 16 
 1.4.10 Arsénico (As) 16 
 1.4.11 Cadmio (Cd) 16 
 1.4.12 Plomo (Pb) 17 
2. Antecedentes 
2.1 Zona de estudio 19 
 2.1.1 Localización 19 
 2.1.2 Clima 20 
 2.1.3 Edafología 20 
 2.1.4 Hidrografía 21 
2.2 Aporte de metales 21 
2.3 Metales pesados en lechugas 23 
3. Justificación 25 
4. Objetivos 26 
5. Materiales y métodos 
5.1 Campo 27 
5.2 Laboratorio 28 
 5.2.1 Muestras de suelo 28 
 5.2.1.1 Determinación de parámetros físicos del suelo 29 
 5.2.1.2 Determinación de parámetros químicos del suelo 29 
 5.2.1.3 Determinación de metales disponibles en el suelo 30 
 5.2.1.4 Determinación de metales totales en el suelo 30 
 5.2.2 Muestras de planta 31 
 5.2.2.1 Digestión de hojas de lechuga 32 
 5.2.2.2 digestión de raíces de lechuga 32 
 5.2.2.3 Determinación de metales totales en raíces y hojas 32 
5.3 Análisis de resultados 33 
6. Resultados y discusión 
6.1 Parámetros físicos del suelo 34 
6.2 Parámetros químicos del suelo 35 
6.3 Concentración total de metales 36 
 6.3.1 Extracción de metales 43 
Transferencia de metales pesados del suelo a plantas de lechuga, en la zona chinampera de 
Xochimilco D.F. 
 
 Índice de cuadros 
 
Pág. 
1.Concentraciones medias de algunos metales observados en matrices ambientales de 
origen geológico 
2 
2. Fuentes antropogénicas de contaminación por metales en suelos 3 
3. Resumen de los trabajos realizados en Xochimilco 23 
4. Concentración común de metales en lechugas 24 
5. Toxicidad relativa de algunos metales en la dieta humana 24 
6. condiciones del horno de microondas para la digestión de suelo 31 
7. Condiciones del horno de microondas para la digestión de hojas de lechuga 32 
8. Condiciones del horno de microondas para la digestión de raíces 32 
9. Contenido de metales extractables, reportados por varios autores 43 
10. Resumen del análisis con ANOVA seguido de la prueba de Newman-Keuls. 44 
11. Correlación lineal, entre la concentración extraida con EDTA con hoja y raíz. 47 
Anexo 2 
1.Limites de detección del método, para los doce metales cuantificados 54 
2.Porcentajes de recuperación para el material de referencia hojas de espinaca (NIST 
1570a) 
54 
Anexo 3 
3. Parámetros físicos de la parcela con protección 55 
4. Parámetros físicos de la parcela sin protección 56 
5. Color delos suelos con base en las tablas de Munsell 56 
6. Textura de las muestras de suelo asociadas a la raíz de las lechugas 57 
7. Conductividad y pH de la parcela con protección 57 
8. Conductividad y pH de la parcela sin protección 58 
9. Capacidad de intercambio catiónico, de la parcela con protección 58 
10. Capacidad de intercambio catiónico, de la parcela sin protección 59 
11. Porcentaje de materia orgánica y nitrógeno total, en muestras de suelo 59 
12. PSI para las muestras de suelo 60 
13. Concentración total de metales en hoja de lechuga. Leídos en ICP-MS 60 
14. Concentración total de metales en raíz de lechuga. Leídos en ICP-MS 61 
15. Concentración total de metales en suelo asociado a la raíz de lechuga. Leídos en ICP-
MS 
62 
16. Análisis con ANOVA seguido de una prueba de Newman-Keuls. 63 
17. Factor de transferencia de suelo-hoja y suelo-raíz 63 
Anexo 4 
18. Limites de concentración de metales en suelos 64 
 
 
6.4 Diferencias significativas entre parcelas 45 
6.5 Transferencia de metales suelo-planta 47 
7.Conclusiones 51 
Anexo 1 Distribución del muestreo 53 
Anexo 2 Limites de detección y porcentajes de recuperación 54 
Anexo 3 Resultados 55 
Anexo 4 Limites permitidos de metales en suelo 64 
8. Referencias 65 
Transferencia de metales pesados del suelo a plantas de lechuga, en la zona chinampera de 
Xochimilco D.F. 
 Índice de figuras 
 
Pág. 
1.Factores que influyes en la movilidad y transferencia de los metales pesados del suelo 
a las plantas 
5 
2. Respuesta del crecimiento de las plantas ante concentraciones variables de un 
nutriente 
8 
3. México D.F. ubicación del Área Natural Protegida: Ejidos de Xochimilco y San Gregorio 
Atlapulco. 
20 
4. Sitio de muestreo, San Gregorio Atlapulco, Xochimilco, D.F. 27 
5. Concentración total de metales sin función biológica conocida (Ti, V y Sr), en hoja (H) 
y raíz (R). 
 
37 
6. Concentración total de metales sin función biológica conocida (Ti, V y Sr) en Suelo 38 
7. Concentraciones totales de micronutrientes en hoja (H) y raíz (R). 39 
8. Concentración total de micronutrientes en suelo 40 
9. Concentración total de metales potencialmente tóxicos en hoja (H) y raíz (R). 41 
10. Concentraciones totales de metales potencialmente tóxicos, en muestras de Suelo. 42 
11. Correlaciones lineales positivas para: Cr metales en hoja vs metales disponibles 
(EDTA), Cr en raíz vs EDTA, Ni en raíz vs EDTA, Cu en raíz vs EDTA y Mn en raíz vs EDTA. 
50 
Anexo 1. 
12. Distribución de muestras de suelo y plantas en ambas parcelas, para su análisis 53 
 
 
 
1. Introducción 
 
1.1 Suelos contaminados con metales pesados 
Al hablar de contaminación del suelo nos referimos al aporte de un elemento o de 
un compuesto químico, que provoca un aumento respecto a la concentración 
inicial, produciendo efectos desfavorables a un individuo o conjunto de individuos 
que lo habitan. La contaminación provoca una perturbación del suelo, que se 
traduce en una pérdida de calidad y aptitud para su uso. (Porta et. al, 1999; 
Kabata-Pendias, 2001). 
Se consideran como metales pesados aquellos elementos cuya densidad es igual 
o superior a 5 cg m-3 cuando está en forma elemental, o cuyo número atómico es 
superior a 20, excluyendo a los metales alcalinos y alcalino-térreos. Su presencia 
en la corteza terrestre es inferior al 0,1%. (Alloway, 2002). 
Un factor importante para juzgar la calidad del suelo, es su grado de 
contaminación por metales pesados, sobre todo si es suelo utilizado para el cultivo 
de productos de consumo humano. 
1.1.1Fuentes contaminantes de metales pesados. 
Los metales pueden introducirse en los ciclos biogeoquímicos por procesos 
naturales tales como erupciones o intemperización de rocas y minerales, pero su 
presencia y el aumento de su concentración en el suelo, también es consecuencia 
de diversas actividades antrópicas. (Figueruelo y Dávila, 2001). 
Las principales fuentes de contaminación del suelo con metales pesados, de 
acuerdo con el artículo 6º del Reglamento de la ley General del Equilibrio 
Ecológico y la Protección al Ambiente, se pueden dividir en: 
 Fuentes naturales o endógenas, y se refiere a todos los procesos o 
fenómenos que se presentan en el suelo, como eventos meteorológicos, 
geológicos o edafológicos que provocan que los metales, contenidos en el 
 
 
material original queden disponibles para los organismos del suelo, 
superando las concentraciones iníciales y llegando a concentraciones 
tóxicas. En el cuadro 1 se presentan concentraciones de metales en 
muestras ambientales de origen geológico. 
Cuadro 1. Concentraciones medias de algunos metales observados en matrices 
ambientales de origen geológico (μg kg-1) (Cannon 1978, Polemio 1982, Fiedler y 
Roessler, 1988). 
 Rocas 
ígneas 
Rocas 
calizas 
Areniscas Carbón Lodos 
depurados 
Suelos 
(mg kg⁻¹) 
As 0.06-113 0.1-20 0.6-120 0-2000 0.1-55 20-70 
Cd 0.001-0.6 - - 0.07-0.18 <1-69 0.5-3 
Cr - - 35 10-1000 10-150 100-200 
Cu 10-100 0.6-13 6-46 1-49 2-250 30-80 
Ni 2-3600 20 2 3-50 23.1 50-500 
Pb 2-30 9 <1-31 >60 2-300 40-200 
Zn 5-1070 <1-180 5-170 3-300 1-900 100-30 
 
 Fuentes exógenas o antropogénicas, las fuentes que como su nombre lo 
indica, son resultado de las actividades humanas. Este tipo de fuentes se 
pueden clasificar por su movilidad o por su distribución espacial. 
Por su movilidad, las fuentes antropogénicas se clasifican como: 
a) Fuentes fijas, se definen como toda instalación establecida en un solo 
lugar que tenga como finalidad desarrollar operaciones o procesos 
industriales, comerciales, de servicios o actividades que generen 
contaminantes como metales pesados, que puedan ser vertidos o 
depositados en el suelo. 
b) Fuentes móviles, se refiere a todo equipo o maquinaria no fijos, que con 
motivo de su operación generan contaminantes que llegan al suelo. 
Por su distribución espacial, las fuentes antropogénicas se clasifican en: 
a) Fuentes puntuales, son aquellas en las que los contaminantes 
generados tienen una localización específica. 
 
 
b) Fuentes no puntuales o de área, son aquellas que incluyen una o varias 
actividades distribuidas en un área determinada, cuyas contribuciones 
particulares no pueden identificarse y evaluarse en forma precisa. (DOF. 
1988). 
A manera de ejemplo se pueden ver las aportaciones de metales de algunas de 
estas fuentes en el cuadro 2. 
Cuadro 2. Fuentes antropogénicas de contaminación por metales en suelos. 
Fuentes antropogénicas 
Según su movilidad Según su distribución 
 
Fuentes fijas Fuentes móviles Fuentes puntuales Fuentes no puntuales 
Plantas de 
tratamiento de 
aguas: As, 
Cd, Cr, Pb 
Automóviles: Pb Fundiciones: As, 
Cd, Hg, In, Pb, Se 
Abonos: As, Se 
Combustión 
de Carbón: 
As, Pb, Se, V 
Neumáticos: Cd Industria 
farmacéutica: As, 
Cr 
Fertilizantes: As, Cd, 
Pb 
 
Gasolineras: 
Pb 
Acumuladores y 
baterías: As, Cd, 
Cr, Ni, Pb 
Industria del 
plástico: Cd, Pb 
Cal: As, Pb 
Refinerías: Pb Industria textil: Cd, 
Cr, Ni 
Plaguicidas: As, Pb, 
Hg, V 
 
1.2 Movilidad y disponibilidad. 
Como movilidad se entiende la capacidad que tiene un agente contaminante para 
difundirse en un medio dado. La movilidad regula la distribución del metal que se 
incorpora al suelo, y por lo tanto determina su transporte o su transferencia a otro 
sistema. En cualquiera de los pasos enunciados, el metal se puede complejar, o 
concentrar. (Főstner 1998). 
La evaluación de la movilidad de los metales pesados es importante ya que es un 
factor primordial para valorar su impacto en el ambiente, debido a que la movilidad 
es un prerrequisito para la biodisponibilidad de las sustancias. (Pérez González 
2005). 
 
 
La biodisponibilidad se define como la fracción del metal que puede interactuar 
con un organismo biológico y ser incorporado a su estructura (Vangronsveld y 
Cunningham, 1998) y como consecuencia de dicha asimilación puede causar 
algún efectonegativo o positivo. La biodisponibilidad de los metales pesados es 
un buen indicador de calidad de suelos ya que la concentración total de metales 
pesados no nos indica relación alguna con su absorción por los cultivos. 
Para las plantas los metales biodisponibles comprenden la fracción que es 
susceptible de ser absorbida por las raíces y corresponde a las formas solubles e 
intercambiables en equilibrio con la solución del suelo, controladas por las 
propiedades y características edáficas. 
1.2.1Evaluación de metales disponibles para las plantas 
Se han presentado diferentes métodos para diagnosticar la biodisponibilidad de 
los metales, los más comúnmente usados se basan en agentes complejantes 
específicos o extractantes ácidos, que semejan la actividad fisiológica de la raíz y 
por tanto la concentración de metales que la planta pueda absorber. 
Algunos autores como Linsay y Norvell (1978), han estandarizado el uso de DTPA, 
como extractante para este fin. 
Otro extractante afín utilizado por otros autores como Bruemmer (1986), Avilés, 
(2000), Filguerillas (2002), Pérez Cid (2002) y propuesto por la comisión Europea 
(Quevauviller, 1998), es el ácido etilendiaminotetraacético o EDTA. 
El EDTA es una sustancia que puede crear complejos con un metal que tenga una 
estructura de coordinación octaédrica. Coordina a metales pesados de forma 
reversible por cuatro posiciones acetato y dos amino, lo que lo convierte en un 
ligando hexadentado, y el más importante de los ligandos quelatos.(Moreno 2004). 
Lo cual es importante por que puede semejar la actividad de los ácidos húmicos y 
fúlvicos dentro del suelo. 
 
http://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_de_coordinaci%C3%B3n
http://es.wikipedia.org/wiki/Metales_pesados
http://es.wikipedia.org/wiki/Acetato
http://es.wikipedia.org/wiki/Amino
http://es.wikipedia.org/wiki/Ligando
http://es.wikipedia.org/wiki/Ligando_quelato
 
 
1.2.2 Factores responsables de la movilidad y disponibilidad de 
los metales en el suelo. 
En la figura 1 se puede observar la movilidad que pueden tener los metales dentro 
del suelo, así como los factores que intervienen en dicho proceso. 
La movilidad de los iones en el suelo, incluyendo la de los metales pesados, 
depende de las condiciones de, pH, textura, cantidad de materia orgánica, 
capacidad de intercambio catiónico y la interacción con otros constituyentes de la 
solución y propiedades físicas del suelo. (Porta et al. 1999). 
 
Figura 1.Factores que influyen en la movilidad y transferencia de los metales 
pesados del suelo a las plantas 
 
1. El pH, influye en las reacciones de adsorción/desorción y 
precipitación/solubilización de los metales. El pH de la solución del suelo y 
de los grupos funcionales afecta la ionización y sitios de adsorción sobre la 
superficie del mineral, determinando la retención o la liberación de los 
 
 
metales. En general, la disminución del pH, provoca un aumento en la 
solubilidad de la mayoría de los metales y por lo tanto en su 
biodisponibilidad. Sin embargo existen cationes como el As, que a pH 
alcalinos, tienen mayor solubilidad y por lo tanto mayor movilidad. (Tack 
1996) 
2. El tamaño de partícula también tiene influencia ya que una textura fina 
implica una disminución del tamaño de partícula con el consecuente 
aumento de la superficie reactiva y por tanto un aumento de la capacidad 
de intercambio catiónico (CIC). Las arcillas son las partículas más 
pequeñas de la fracción mineral del suelo y por lo tanto las más reactivas. 
Las arcillas tienen la capacidad de retener a los metales, particularmente en 
formas iónicas. (Porta et al. 1999). 
3. La materia orgánica del suelo, tiende a adsorber los iones de los metales 
vía la formación de complejos y también incrementa la capacidad de 
intercambio catiónico. Al igual que las reacciones de hidrólisis, las 
reacciones de complejación son reacciones pH dependientes y pueden 
correlacionarse con el tamaño y carga de los cationes. 
4. La capacidad de intercambio catiónico (CIC) es la propiedad de los 
minerales de arcilla y la materia orgánica coloidal para adsorber cationes de 
la fase liquida del suelo, desadsorbiendo al mismo tiempo, cantidades 
equivalentes de otros cationes, la cual a su vez se ve influenciada por el pH 
del sustrato. La CIC aumenta la capacidad de autodepuración de los suelos 
al fijar los contaminantes sobre las superficies de las partículas. Dicha 
retención depende principalmente del tipo de arcilla, la cantidad de materia 
orgánica y el pH, además de características propias de cada ión metálico, 
como el radio iónico y la valencia, aumentando la retención al reducirse el 
radio y aumentar la valencia. (Pérez González 2005). 
Todos estos factores contribuyen a que la concentración de metales se vea sujeta 
a una alta variabilidad tanto temporal como espacial aun a distancias muy cortas 
del orden de unos cuantos cm, dentro del suelo. (Streit y Stumm, 1993, citado en 
Ramos Bello 2006). 
 
 
1.3 Los metales en la planta 
El suelo, además de servir como sustrato y sostén de las plantas, también es el 
principal suministro de nutrientes para ellas. 
Dentro de los metales que son susceptibles de ser absorbidos por las plantas se 
pueden reconocer a los metales esenciales, que son aquellos que desempeñan 
una función metabólica en la planta, de manera que si existiera deficiencia de 
alguno de estos metales, se vería comprometida la salud de ésta. Para que un 
elemento sea esencial, no puede ser reemplazado por otro elemento con 
propiedades similares. Actualmente se les reconoce esta función a los elementos: 
boro (B), cobre (Cu), hierro (Fe), manganeso (Mn), molibdeno (Mo), cinc (Zn), 
níquel (Ni) y sodio (Na). (Alloway, 2002). 
Por otro, lado una concentración que rebase el nivel óptimo dentro de la planta y 
no pueda ser regulado por ésta, le puede provocar efectos de toxicidad. 
También se reconoce a los metales no esenciales, éstos no desempeñan ninguna 
función metabólica conocida pero ingresan a la planta por vía pasiva dada su 
abundancia en el medio, y por ello se ven sujetos a una acumulación progresiva 
hasta producir efectos tóxicos. (Siegel, F. 2002). Algunos de estos metales son: 
plomo (Pb), Cadmio (Cd) y mercurio (Hg). 
Se considera que la “concentración tóxica” de un metal es aquella que inhibe de 
manera significativa la actividad metabólica y reduce el crecimiento y desarrollo de 
la planta sin inducir la muerte (Clijsters y Van Assche, 1985). 
Existe una relación directa entre el suministro de nutrientes y el crecimiento de las 
plantas, existe una óptima concentración de todos los metales esenciales dentro 
de la planta, pero una carencia de éstos, genera síntomas de desnutrición, y un 
exceso provoca síntomas de toxicidad. De igual forma, los metales no esenciales 
que son absorbidos por la planta, pueden ser acumulados gradualmente mientras 
la salud de la planta no se ve comprometida hasta llegar a concentraciones tóxicas 
y provocar efectos negativos. Esta dinámica se muestra en la figura 2. 
 
 
 
Figura 2. Respuesta del crecimiento de las plantas ante concentraciones variables 
de un nutriente. (Siegel, F. 2002). 
1.3.1 Absorción de los metales por las plantas. 
Los metales disponibles en el suelo pueden ingresar a las plantas por diferentes 
mecanismos de absorción, como la difusión o transporte pasivo, difusión por un 
portador o por transporte activo. 
El transporte pasivo o difusión es el paso simple de metales o nutrientes de la 
solución del suelo al interior de las células de las raíces, durante el cual no hay 
gasto de energía que aporte la célula, debido a que va a favor del gradiente de 
concentración, es decir de un medio de mayor concentración a uno con menor 
concentración (Mauseth 2002). Los mecanismos de absorción difieren, 
dependiendo del elemento, el Pb y el Ni son absorbidos, preferentemente, por vía 
pasiva (Dris 2002).La difusión facilitada es el movimiento de moléculas más grandes desde el suelo a 
la planta y está mediada por un portador específico. Las plantas pueden movilizar 
a los metales del suelo al secretar moléculas secuestradoras de metales a nivel de 
la rizósfera, como el ácido mugineico, el ácido avénico y a la nicotianamina en 
gramíneas. Estas moléculas pueden movilizar Cu y Mn del suelo (Romheld 1991). 
La absorción de metales por transporte activo requiere de un gasto energético ya 
que va en contra del gradiente de concentración. En la mayor parte de los casos 
este trasporte activo se realiza a expensas de un potencial electroquímico de 
protones, previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de 
respiración y fotosíntesis. Por ejemplo el Cu, Mo y Zn se absorben mediante un 
mecanismo activo. (Dris, 2002). 
El sistema radicular de la planta obtiene nutrimentos mediante un cambio de 
cationes y de aniones entre la superficie de las raíces y las superficies de las 
partículas de arcilla y del humus. Hay también un cambio similar entre la superficie 
de la raíz y la solución de suelo. Las plantas absorben la mayor cantidad de 
cationes de las partículas de arcilla y del humus, mientras que la mayor parte de 
aniones la halla en la solución del suelo. (Tamhane, 1978). 
También existe la absorción de metales a través de las hojas, ésta se lleva acabo 
en varias etapas en la primera de ellas, la substancia que se encuentra en 
contacto con la superficie de las hojas penetra a la cutícula y a la pared por 
difusión libre, posteriormente, la substancia se introduce vía apoplasto y es 
absorbida en la membrana plasmática; finalmente las substancias llegan al 
citoplasma. (Swietlik y Faust, 1984). Los metales que pueden ser absorbidos por 
esta vía pueden ser Pb, Cd y Hg. (Reese, 1992). 
Una vez que los metales se encuentran en el floema y xilema, su movimiento 
depende de la intensidad de la transpiración y movimiento del agua a través de la 
planta. Por lo tanto las plantas difieren en la concentración de metales pesados, 
según la especie y tipo de planta. (Fergusson 1990; Youn – Joo 2004). 
 
 
 
1.3.2. Mecanismos de evasión y tolerancia de las plantas ante metales 
pesados 
De acuerdo con González-Moreno, (1999) y de manera resumida, la resistencia a 
los metales por las plantas suele manifestarse a través de dos estrategias 
diferentes: evasión y tolerancia. La evasión es la capacidad del organismo para 
prevenir una absorción excesiva del metal, en tanto que la tolerancia es la 
capacidad para enfrentarse con los metales que se acumulan de manera excesiva 
en su interior. 
Algunos de los mecanismos de evasión son: 
a) Alteración de la permeabilidad de la membrana celular. La captación 
excesiva de metales esenciales o no esenciales puede estar mediada por 
sistemas de transporte de cierta especificidad o ser resultado de una 
difusión pasiva. Los cambios en la composición o arreglo molecular de la 
membrana podrían prevenir la difusión pasiva de iones y tal vez tener una 
función en la resistencia a los metales. (Mauseth 2002). 
b) Cambios en la capacidad de la pared celular para unir metales. En las 
raíces de la planta se asocia probablemente una proporción importante de 
los metales con las fracciones pectínica y proteica de la pared celular. 
c) Incremento en la exudación de sustancias quelantes de metales. Las 
plantas pueden exudar grandes cantidades de sustancias quelantes de 
metales como ácidos orgánicos, azúcares, aminoácidos y péptidos. 
(González- Moreno, 1999) 
En las plantas los mecanismos de tolerancia a metales incluyen: 
a) Producción de compuestos intracelulares quelantes de metales. Las 
plantas acumulan una variedad de compuestos quelantes de metales 
después de ser expuestos a concentraciones excesivas de éstos, como 
aminoácidos, derivados de aminoácidos, ácido cítrico, ácido málico y 
fitoquelatinas. 
 
 
b) Alteración de patrones de compartamentalización del metal. Algunas 
plantas translocan el exceso de metal a las hojas viejas; otras restringen el 
transporte de raíz a tallo; la vacuola funciona como un reservorio del exceso 
de metales. 
c) Alteración del metabolismo celular. Modificación de procesos metabólicos 
sensibles a los metales pesados por activación de vías alternativas, 
aumento en la síntesis de enzimas sensibles o cambios estructurales de las 
enzimas para disminuir la pérdida de actividad impuesta por el metal. (Dris 
2002). 
1.4 Efecto de la concentración de metales pesados, en los suelos y plantas. 
Establecer una clasificación de los metales, según su papel dentro de los 
organismos, no resulta fácil. Dentro de los metales cuantificados en el presente 
trabajo hemos hecho una clasificación empírica según la esencialidad del metal, 
a) Metales sin función biológica conocida. Se incluyen los metales que la 
mayoría de las plantas no necesitan y sin embargo acumulan por su 
abundancia en el medio: Ti, V, Sr. 
b) Metales esenciales o micronutrientes. Aquellos que tienen una influencia 
directa en el metabolismo de la planta: Cr, Co, Mn, Ni, Zn y Cu. 
c) Metales potencialmente tóxicos. Aquellos que no desempeñan ningún papel 
metabólico dentro de la planta y cuya acumulación representa un riesgo 
debido a su toxicidad: As, Cd y Pb. 
A continuación se describen algunas de sus características dentro del suelo y 
efectos sobre las plantas. 
1.4.1 Titanio (Ti). 
El titanio es un metal abundante en la naturaleza debido a que presenta un 
comportamiento químico similar al silicio; se considera que es el noveno metal 
estructural más abundante en la superficie terrestre con un 0.8% en peso, por lo 
 
 
cual se encuentra ampliamente distribuido en los suelos, generalmente en forma 
de óxidos. El titanio elemental tiene un nivel bajo de toxicidad. No se han 
documentado efectos ambientales negativos del titanio. (Volke et al. 2005). 
1.4.2 Vanadio (V) 
Aunque el vanadio es un metal dúctil, blando, es poco abundante. Este metal de 
transición presenta una alta resistencia a las bases, al ácido sulfúrico (H2SO4) y al 
ácido clorhídrico (HCl). El vanadio se encuentra naturalmente en el suelo y en las 
rocas a concentraciones aproximadas de 150 mg kg-1 en la corteza terrestre. Se 
obtiene de distintos minerales, así como de petróleos y como residuo de la 
combustión de hidrocarburos. También se puede obtener de la recuperación del 
óxido de vanadio en polvos procedentes de procesos de combustión. Es un 
elemento esencial en algunos seres vivos, aunque no se conoce su función en las 
plantas. (Volke et al. 2005). 
De acuerdo a la NOM-147-SEMARNAT-2004, las concentraciones totales de V en 
el suelo no deben rebasar los 550 mg kg-1, para considerarlo como apto para el 
cultivo. 
1.4.3 Estroncio (Sr) 
El estroncio es un elemento abundante en la naturaleza representando una media 
del 0,034% de todas las rocas ígneas y se encuentra mayoritariamente en forma 
de sulfato (celestina) y carbonato (estroncianita). (Alloway, 2003). 
El estroncio puro es extremadamente reactivo y arde espontáneamente en 
presencia de aire por lo que se le considera un riesgo de incendio. El estroncio 
está siempre presente en el aire como polvo, en un cierto nivel. Las 
concentraciones de estroncio en el aire aumentan debido a ciertas actividades 
humanas, como la combustión de carbón y aceite. El cuerpo humano y algunos 
organismos absorben estroncio al igual que calcio. (Volke et al. 2005). 
 
 
 
1.4.4 Cobre (Cu) 
El cobre se presenta en el suelo en pequeñas cantidades, se reabastece por la 
intemperización de minerales que contienen este elemento. El cobre normalmente 
está presente en el complejo de intercambio de los suelos, donde es firmemente 
retenido pero disponible para los vegetales. Durante los procesos de alteración de 
las rocas, los minerales con cobre siempre liberan el catión Cu2+. Este catión 
queda disuelto, y siel suelo presenta un pH neutro o básico, se produce su 
precipitación, dependiendo las características del precipitado de los aniones 
existentes. (Seoanez 1999) 
Las plantas absorben el Cu mediante un mecanismo de absorción activo, aunque 
también se efectúa transporte pasivo, principalmente cuando la planta está 
expuesta a concentraciones tóxicas. La movilidad del Cu dentro de la planta de la 
raíz al tallo y las hojas, depende de la concentración de Cu que existe en ella. Sin 
embargo, la movilidad es menor que en otros elementos y se conserva 
principalmente en la raíz y hojas. (Kabata- Pendias y Pendias, 1986). 
El Cu participa en diversas funciones bioquímicas relacionadas con el 
funcionamiento de diferentes enzimas y tiene una participación significativa en los 
procesos de fotosíntesis, respiración, distribución de carbohidratos, reducción y 
fijación de nitrógeno, metabolismo de las proteínas y metabolismo de la pared 
celular. También interviene en la permeabilidad al agua de los vasos del xilema y 
en el control de la producción del DNA y RNA. (Wainwright y Woolhouse 1977; 
Sandman y Boger, 1980) 
El límite considerado como tóxico de Cu total en suelo, debe ser mayor de 100 mg 
kg-1 y el valor óptimo es menor de 20 mg kg-1. (Kabata-Pendias y Pendias, 2001). 
1.4.5 Cromo (Cr) 
Las concentraciones normales de cromo en suelo son concentraciones menores 
de 5 mg kg-1. (Kabata-Pendias y Pendias 2001). 
 
 
Por lo general la concentración de Cr es mayor en las raíces que en tallos y hojas; 
las concentraciones de Cr para las plantas comestibles y forrajeras, como fríjol, 
trigo, lechuga, papa, jitomate, naranja y alfalfa, oscilan entre 0.01 y 0.9 mg kg-1 
(peso seco) aunque la variación es según el estado de crecimiento y el tipo de 
tejido. (Kabata-Pendias y Pendias 1986). 
En las plantas, los síntomas de toxicidad se manifiestan en algunas especies con 
una concentración de 0.5 mg kg-1 y en otras con un valor mínimo de 49 mg kg-1, 
de peso seco. El exceso de Cr no tiene un efecto notable en el crecimiento de las 
plantas, como se observa para otros metales pesados la concentración tóxica del 
Cr produce desbalance en la proporción Mg²+ /Ca²+ y desorganización de la 
estructura de la membrana del cloroplasto. En presencia de Cr disminuye la 
concentración de macronutrientes en hojas y de K, P, Fe y Mg en las raíces. 
(Baszynski et al., 1980; Kabata-Pendias y Pendias 1986). 
La NOM-147-SEMARNAT-2004, establece como límite 280 mg kg-1 de Cr total en 
el suelo. 
1.4.6 Níquel (Ni) 
En los horizontes superficiales del suelo el Ni se presenta en formas ligadas a 
compuestos orgánicos, con una pequeña fracción soluble. Sin embargo Norrish 
(1975 en: Kabata-Pendias y Pendias, 2001), dio a conocer que una fracción de Ni 
en el suelo que se encuentra en los óxidos de Fe y Mn, y se ha visto que es la 
forma más disponible para las plantas. 
Los efectos de toxicidad más notorios que se han reportado para este elemento 
son, por un lado, la clorosis en las hojas, muy semejante a la que se presenta por 
el hierro; por otro lado, interferencia en los proceso de fotosíntesis y transpiración 
en vegetales. Se ha visto que muchas plantas son tolerantes a intervalos amplios 
en concentración de níquel. 
 
 
El valor reportado por Kabata-Pendias y Pendias (2001), como excesivo o tóxico 
en el suelo está comprendido entre 10 y 100 mg kg-1. Mientras que la NOM-147-
SEMARNAT-2004, establece como límite 1600 mg kg-1 
1.4.7 Manganeso (Mn) 
El manganeso es un microelemento bastante abundante en la corteza terrestre, 
que en el suelo puede sufrir distintas reacciones en función de la forma iónica en 
que se presente. Es retenido por la materia orgánica en forma de Mn2+, en esta 
forma se puede encontrar disuelto en la solución del suelo, donde puede ser 
retenido por agentes quelantes como la materia orgánica, formando quelatos de 
estabilidad variada. (Seoanez 1999). 
El Mn desempeña diversas funciones en las plantas. Es esencial para la 
fotosíntesis y actúa como un agente catalítico en la reducción del NO3, donde 
puede ser remplazado por el Fe. También actúa como catalizador de reacciones 
de descarboxilación e hidrólisis. Cuando las plantas sufren una deficiencia de Mn, 
su actividad fotosintética disminuye. Por otra parte, la presencia de un exceso de 
Mn origina en las plantas un desequilibrio nutritivo. (Kabata-Pendias y Pendias, 
2001). 
1.4.8 Cobalto (Co) 
Este microelemento se encuentra casi siempre en formas no asimilables por las 
plantas. El Co2+ liberado por descomposición de los minerales ferromagnesianos, 
puede encontrarse en forma intercambiable y estar fuertemente adsorbido, o ser 
quelatado por ácidos fúlvicos, para formar complejos de elevada estabilidad. La 
proporción de cobalto en los suelos es extremadamente baja. (Seoanez, 1999) 
Este elemento como un micronutriente de la plantas, ayuda a la fijación del 
nitrógeno. Parece ser que el cobalto es imprescindible para algunas bacterias 
fijadoras de nitrógeno y muchos sistemas simbióticos, también se ha visto la 
importancia del cobalto en la estimulación del crecimiento de vegetales, sobre todo 
en áreas meristemáticas. (Alloway, 1993). 
 
 
Alloway (1993), reporta que la cantidad óptima de cobalto en el material vegetal 
debe estar: entre 0.02 y 1.0 mg kg-1. 
1.4.9 Cinc (Zn) 
La absorción del Zn por las plantas difiere según la especie y se ve afectada por 
otros componentes del medio de crecimiento. Cuando las plantas crecen en 
suelos ricos en Zn, el contenido es mayor en las raíces que en las hojas. El metal 
puede transportarse a las hojas y concentrarse en los cloroplastos (Tinker, 1981). 
Algunas especies vegetales que crecen ya sea en suelos ricos en Zn o 
contaminados por depósitos de Zn atmosférico acumulan gran cantidad del metal 
sin mostrar signos de toxicidad, se han reportado contenidos de 65 hasta 2600 
mg kg-1 (Kabata-Pendias y Pendias 1986). 
1.4.10 Arsénico (As) 
A nivel mundial, el margen de concentración de As en suelos varía de <1 a 95 mg 
kg-1, en tanto que los suelos arenosos suelen contener concentraciones menores 
que los suelos aluviales y ricos en materia orgánica. De acuerdo con la NOM-147-
SEMARNAT-2004, las concentraciones totales de As en suelo no deben ser 
mayores a 22 mg kg-1. 
En los vegetales, la toxicidad del As depende de la concentración de As soluble; 
éste reduce el crecimiento de las plantas, produce plasmólisis celular y reduce la 
concentración de K, Mn, P, y Ca en las raíces. (Wallace et al., 1980). 
1.4.11 Cadmio (Cd) 
La mayoría de los suelos contienen < 1mg kg-1, excepto aquellos cercanos a 
fuentes de contaminantes o desarrolladas a partir de materiales parentales con 
altos contenidos de Cd como los esquistos negros (Aylett, 1979; Alloway, 1993; 
Kabata-Pendias y Pendias, 2001). En algunos suelos rehabilitados se ha 
encontrado que el mayor contenido de Cd y otros metales pesados permanecen 
 
 
en los primeros 15 cm de profundidad, aunque el Cd tiende a bajar a través del 
perfil, más fácilmente que el Pb o el Cu. (Colombo et al., 1998). 
Aunque el Cd no es un elemento esencial para las plantas, éstas lo absorben por 
la raíz y las hojas. En general, todas las especies solubles de Cd son disponibles 
para las plantas (Bingham et al., 1980). Una fracción se absorbe de manera pasiva 
por las raíces y otra de modo metabólico (Smeyers-Vebeke et al., 1978; Reese 
1992). 
Los efectos del Cd en las plantas son: retardo en el crecimiento, daño a la raíz, 
clorosis en las hojas, interferencia con el metabolismo del algunos micronutrientes, 
inhibición de la fotosíntesis (Bazzaz et al. 1974), de la fijación de CO2 y de la 
transpiración así como modificación de la permeabilidad de membranas celulares 
y destrucción de orgánelos y células, el Cd también inhibe la síntesis de 
antocianinas y clorofila. (Baszynski et al., 1980). 
Los valores que se reportancomo permisibles para el buen desarrollo de los 
vegetales, sin llegar a ser tóxicos para los animales según Alloway (1993), oscilan 
entre 0.1 a 2.4 mg kg-1, y de acuerdo con la NOM-147-SEMARNAT-2004, la 
concentración de Cd en el suelo no debe ser mayor a 37 mg kg-1 
1.4.12 Plomo (Pb) 
El Pb se encuentra naturalmente en las plantas, aunque no se ha observado que 
tenga una función esencial en el metabolismo. Las plantas lo absorben de manera 
pasiva por las raíces o por vía aérea por las hojas, y lo almacenan en grado 
considerable en las paredes celulares, principalmente en las raíces. (Mortvedt, 
1983; Hughes et al,1980) 
Se han descrito efectos tóxicos del Pb sobre la mitosis, la absorción de agua, la 
fotosíntesis y la respiración. Una concentración de Pb de 1 mg kg-1 inhibe el 
transporte de electrones mitocondrial. (Kabata-Pendias y Pendias 1986), en tanto 
que con 1μg kg-1 se reduce 50% la fotosíntesis en hojas de girasol. El Pb también 
interfiere con el Ca inhibiendo algunas enzimas (Pendergrass, 2005). 
 
 
Kabata-Pendias y Pendias (2001), proponen como tóxica, una concentración 
mayor a 300 mg kg-1; consideran que el límite promedio de tolerancia en los 
vegetales, antes de ser tóxicos es de 30 mg kg-1. También proponen como 
contenido promedio de plomo en lechuga 0.001 mg kg-1 (peso fresco). 
La NOM-147-SEMARNAT-2004, establece como límite 400 mg kg-1 de Pb total en 
el suelo. 
 
 
 
 
 
 
2. Antecedentes 
 
2.1 Zona de estudio 
En Xochimilco la actividad agrícola continúa teniendo la importancia que le 
otorga una antigua tradición y la voluntad de su gente que se resiste a dejarse 
desalentar por la colindancia de una de las ciudades más grandes del mundo. 
Debido a la importancia cultural e histórica que representa Xochimilco, el 11de 
diciembre 1987 la UNESCO lo declaró patrimonio cultural de la humanidad. 
Además el 7 de mayo de 1992, se declaró como reserva territorial una 
superficie de 207 hectáreas de los ejidos de Xochimilco y San Gregorio 
Atlapulco, con el objetivo de conservar el suelo agrícola y el sistema de 
chinampas. También se decretó Área Natural Protegida, bajo la categoría de 
zona sujeta a conservación ecológica debido a su biodiversidad y gran número 
de endemismos. 
Es innegable la importancia que tiene la zona agrícola de pueblos como San 
Gregorio Atlapulco y San Luis Tlaxialtemalco, ya que la gran producción, 
principalmente de hortalizas que se lleva a cabo en esta zona tiene como 
destino los principales mercados de la ciudad de México. Dentro de los cultivos 
que se siembran en esta zona destaca el de la lechuga, misma que fue 
considerada para realizar el presente trabajo. 
2.1.1 Localización 
De acuerdo con el informe de la Administración del Distrito Federal, en el que 
se aprueba el programa de manejo del Área Natural Protegida. (DOF 2006), los 
“Ejidos de Xochimilco y San Gregorio Atlapulco” se localizan en la porción 
centro y norte de la delegación política de Xochimilco, al sur del Distrito 
Federal. Las coordenadas geográficas extremas son: 19° 15’ 11”y 19° 19’ 15” 
de latitud Norte; 99° 00’ 58” y 99° 07’ 08”de longitud Oeste, y está integrada por 
un polígono con una superficie de 2,657 08 47 ha. 
En la figura 3 se muestra la localización de la delegación Xochimilco. 
 
 
Figura 3. México, D. F. ubicación del Área Natural Protegida: Ejidos de 
Xochimilco y San Gregorio Atlapulco. 
2.1.2 Clima 
El clima de la zona, de acuerdo con la clasificación de Köppen, modificado por 
García (1981), es C(w2) (w) b (i’), es decir templado subhúmedo, con lluvias en 
verano. La temperatura media anual varía entre 12° y 18°C. De acuerdo con la 
estación meteorológica ubicada en San Gregorio Atlapulco, la temperatura 
promedio mensual es de 17º C, con poca oscilación anual (entre 5° y 7°C). 
Entre noviembre y enero se presentan de 7 a 15 días de heladas. 
La precipitación media anual en la zona es de 620.4 mm; la estación San 
Gregorio registra hasta 700 mm y las lluvias más abundantes se presentan 
entre los meses de junio y septiembre (INECOL, 2002; INEGI, 2006). 
2.1.3 Edafología 
 Los suelos son predominantemente lacustres y palustres, de composición 
geológica diversa; influenciados por la presencia de un manto freático cercano 
a la superficie. En la zona lacustre predominan sedimentos arcillosos con 
arenas de grano fino, con alrededor del 50% de cenizas volcánicas, cuya 
textura va de arenosa hasta limo-arcillosa y retienen una alta cantidad de 
 
humedad. Estos suelos poseen predominancia de materiales de origen 
orgánico. (INECOL, 2002; Gonzales Rendón 2006). 
2.1.4 Hidrografía 
La zona forma un humedal permanente que se encuentra en una cuenca 
cerrada. Representa un remanente del gran lago que caracterizaba a la 
Cuenca de México cuando, temporalmente, se fusionaban los lagos de 
Xochimilco, Chalco, Xaltocan, Zumpango, Tenochtitlan y Texcoco. 
Actualmente, el sistema lacustre se encuentra reducido a canales, lagunas 
permanentes y de temporal, ya que sólo se mantienen el lago de Chalco y los 
Canales de Xochimilco, este último con cerca de 189 km de longitud total 
(Valdez, 1995), cuya profundidad varía considerablemente, desde 60 cm en 
algunos canales y zonas inundadas, hasta profundidades de 3 a 6 metros, 
como en el caso de algunas lagunas. (INECOL, 2002). 
Los canales y el lago de Xochimilco ya no son alimentados por manantiales 
sino por las plantas de tratamiento de agua ubicadas en el Cerro de la Estrella, 
cuyo aporte aproximado es de 2.01 m3seg-1 y contienen en promedio (anual) 
0.069 y 0.056 mg L-1 de Pb y Cr totales; 75.72 de Na, 165.96 de HCO3 y 57.16 
mg L-1 de Cl (DGCOH, 2001) en 149.8m3 liberados a los canales. La planta 
de San Luis Tlaxialtemalco tiene una capacidad de operación es de 0.060 
m3seg-1 y un volumen de agua tratada mensual de 182,000 m3; y la planta de 
San Lorenzo Tezonco, cuenta con una capacidad de operación de 0.035 
m3seg-1 (Sistema de Aguas de la Ciudad de México, 2005). 
2.2 Aporte de metales 
Las técnicas ancestrales como la de las chinampas, son un sistema eficaz para 
la producción de plantas, sin embargo el deterioro y abandono del cultivo en 
chinampas ha ido en aumento en los últimos años, debido en parte a la 
contaminación excesiva con metales pesados de los canales, por la 
alimentación de éstos con aguas residuales o provenientes de plantas de 
tratamiento. (Gonzales et al, 1991; Castillo, 1998 en Gonzales Rendón, 2006). 
 
Un problema que se ha reportado con frecuencia en los suelos de Xochimilco 
es la salinidad y la sodicidad. López, (1975) reporta un exceso de iones, 
especialmente sodio lo que conduce a la salinización y sodificación de los 
suelos de las chinampas en las que se utiliza el agua de los canales para el 
riego de los cultivos así mismo, presentan baja transparencia; altas 
concentraciones de nutrientes, fosfatos, nitratos y bajas concentraciones de 
amonio; las mayores concentraciones se registran en épocas de sequía. 
Entre los trabajos realizados que reportan el problema de los metales pesados 
en esta zona, se encuentra el de Flores (1982) que analizó químicamente el 
sedimento de los canales Candelaria, San Cristóbal y Canal Turístico, como vía 
de incorporación de contaminantes (plomo, cobre, cadmio, arsénico, zinc y 
hierro) a los suelos y cultivos. Las concentraciones de los metales obtenidas, 
no rebasaron el límite permisible dado por la NOM-001-ECOL-1996. Concluyó 
que la acumulación es evidente y por lo tanto también el riesgo de daño a la 
producción de vegetales y flores. 
En el trabajo que realizó Jiménez Santiago (2004), se evaluó la concentración 
de metales pesados (Zn, Pb y Cd), en suelo y hortalizas (verdolaga, brócoli, 
espinaca y romero), en las chinampas ubicadas cerca de los canales: 
Ampamplico, Trancatitla, Apatlaco y Tlilac. 
Se compararon los metales pesados encontrados en suelo, contra los límitespermitidos para suelo por la NOM-021-RECNAT-2000 y por Alloway, J., (1993); 
considerándose estas concentraciones dentro de los límites reportados. Se 
compararon las concentraciones obtenidas en las plantas con la norma oficial 
mexicana NOM-001-ECOL/96 que establece los límites máximos permisibles 
de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes 
nacionales. 
En trabajos más recientes Ramos Bello (2006), determinó las propiedades 
físicas y químicas, así como los niveles de sodicidad, salinidad, concentración 
de metales traza, metales pesados extractables y totales, en los suelos de la 
región chinampera de Xochimilco, Tlahuac y Mixquic. 
 
En dicho estudio se encontró que la mayor proporción de metales traza y 
metales pesados extractables y totales, se encuentran en forma adsorbida y 
fijada en el suelo. El alto contenido de materia orgánica en estos suelos 
favorece la formación de complejos poco disponibles para las plantas. 
A continuación en el cuadro 3, se presenta un resumen de los trabajos 
relevantes en la zona de Xochimilco así como de las concentraciones de 
metales obtenidas en ellos. 
Cuadro 3. Resumen de los trabajos realizados en Xochimilco. 
Autor Lugar de estudio Matriz analizada Metales Concentraciones 
encontradas 
mgkg-1 
Flores 1982 Canales de: 
Candelaria, San 
Cristóbal y 
Turístico 
Sedimentos Pb 0.7-16 
Cu 1.1 
Cd 17-59 
Ar 0-25 
Zn 6-25 
Fe 0.9-8 
Jiménez 2004 Chinampas 
ubicadas cerca de 
Ampapilco, 
Trancatitla, 
Apatlaco y Tlilac 
Suelo Cd 1.3 
Pb 22.55 
Zn 56.62 
verdolaga, 
romero, brócoli 
y espinaca 
Cd 4.30-1.25 
Pb 5.1-12.9 
Zn 30.61-122.02 
Ramos 2006 Xochimilco, 
Tláhuac y San Luis 
Tlaxialtemalco 
Suelo : metales 
extractables con 
EDTA 
Cr 01-0.19 
Pb 1.1-1.7 
Cd 0.06-0.11 
Ni 0.89-2.07 
Cu 2.65-6.36 
Zn 1.98-6.61 
 
2.3. Metales pesados en lechugas 
Es necesario aclarar que los intervalos de concentración de metales pesados 
en las plantas, son generalmente bajos con respecto a los requeridos por el 
metabolismo de las mismas. De esta forma no es fácil hacer una división clara 
de las concentraciones suficientes o excesivas, de metales pesados en plantas. 
Sin embargo después de un amplio análisis a varios alimentos, entre ellos la 
Lechuga (Lactuca sativa), la FDA Food and Drug Administration Center for 
 
Food Safety and Applied Nutrition College Park, MD. (2006) reporta como la 
concentración promedio en hojas de esta planta, los valores del cuadro 4. 
Cuadro 4. Concentración común de metales (mg kg-1), en lechugas. FDA 
(2006) 
 
 
 
 
 
 
A sí mismo la FDA, reporta para algunos metales la concentración considerada 
como letal y tóxica, en la dieta humana y estos valores se pueden ver en el 
cuadro 5. 
Cuadro 5. Toxicidad relativa de algunos metales en la dieta humana² 
Elemento Dosis dieta humana (mg.día-1) 
Tóxica Letal 
As 0.0003 1-3 
Cd 3-330 1500-9000 
Co 500 - 
Cr 200 3000-8000 
Cu - 175-250 
Pb 1 - 
Zn 150-600 6000 
 
¹En línea: http://www.cfsan.fda.gov/~comm/tds-res.html. 
²U.S. Food and Drug Administration http//www.fda.gov. 
Metal Promedio Desviación estándar Min Max Mediana 
As 0,004 0,006 0 0,013 0 
Cd 0,09 0,083 0,004 0,269 0,075 
Cu 0,4 0,2 0,3 0,7 0,3 
Pb 0,009 0,006 0 0,018 0,011 
Mn 3,1 1 1,8 4,6 2,8 
Ni 0,073 0,05 0,028 0,154 0,044 
Zn 2,2 0,3 1,8 2,7 2,3 
http://www.cfsan.fda.gov/~comm/tds-res.html
 
3. Justificación 
 
 
En la Delegación de Xochimilco se continúa con el cultivo de hortalizas, con el 
tradicional sistema de chinampas, en donde se utilizan sedimentos y agua de los 
canales cercanos. Los canales reciben descargas de aguas residuales urbanas, 
así como las descargas de la planta de tratamiento de agua, “Cerro de la 
Estrella.” 
El riego con agua de canal y la preparación de almácigos (chapines) con 
sedimentos de los canales, está generando un aumento en la concentración de 
metales y su acumulación en sedimentos (Alfaro S. G., 1980, Aguilera H. N., 1987, 
Cárdenas L. P., 1990, Canabal 1992). 
Una vez que los metales ingresan al suelo, su movilidad y destino están 
influenciados por parámetros edafológicos. La forma química del metal determina 
la disponibilidad biológica y la reactividad química. Los metales pueden ser 
absorbidos y acumulados por las plantas, si existen de manera disponible en el 
suelo. 
Una consecuencia de la acumulación de metales pesados en las plantas de 
consumo humano puede constituir un peligro a la salud. Concretamente el hombre 
tiene tendencia a acumular metales. (Figueruelo y Dávila, 2001). 
Es importante conocer el contenido de los metales pesados en los suelos de 
chinampa, donde se lleva a cabo el cultivo de hortalizas, específicamente de 
lechuga (Lactuca sativa), para poder establecer límites de tolerancia congruentes, 
en el suelo conforme a normas mexicanas como la NOM-147-SEMARNAT-2004. 
También es importante monitorear la movilidad, y la transferencia de los metales 
desde el suelo a estos cultivos. 
 
 
 
4. Objetivos 
 
Evaluar la transferencia de metales pesados del suelo a la planta, en cultivos de 
lechuga (Lactuca sativa) de la zona chinampera de Xochimilco. 
 
• Caracterizar física y químicamente al suelo en contacto con la raíz de la 
lechuga 
• Cuantificar los metales totales en el suelo y lechuga (hoja y raíz). mediante 
la técnica de ICP-MS 
• Cuantificar la concentración de metales pesados (As, Mn, Co, Cu, Zn, Sn, 
Ni, Sr, Cd y Pb) biodisponibles en suelo, utilizando EDTA como solución 
extractante. 
• Contrastar las concentraciones de los metales extraídos con EDTA, contra 
la concentración de metales contenidos en la planta. 
 
 
 
5. Materiales y métodos 
 
5.1. Campo 
Las muestras analizadas fueron tomadas en la zona Chinampera del Ejido San 
Gregorio Atlapulco en la delegación Xochimilco. En la figura 4, se muestra una foto 
del sitio de muestreo. 
 
Figura 4. Sitio de muestreo, San Gregorio Atlapulco, Xochimilco, D.F. 
Se escogió una chinampa de 954.5 m2; ubicada cerca de un canal, en la cual se 
cultiva todo el año, se rotan los cultivos y se sigue utilizando el sistema tradicional, 
donde se aprovechan los sedimentos y el agua del canal. En esta chinampa se 
cultiva principalmente lechuga de la variedad italiana. Para este estudio se 
 
 
colectaron unidades que fueron plantadas y cosechadas entre los meses de 
diciembre 2006 y febrero del 2007. 
Al llegar a la zona de muestreo, se encontraron dos parcelas, una a la intemperie y 
la otra protegida con una malla. No sabiendo si ello haría la diferencia entre la 
transferencia de metales, se muestrearon ambas parcelas y se les identificó de 
diferente manera. 
Se tomaron 50 plantas de lechuga (Lactuca sativa), variedad italiana de cada 
parcela, así como también el suelo asociado a la raíz de cada planta, a una 
profundidad de 25 cm aproximadamente. 
Se realizó un muestreo aleatorio simple. Ambas secciones de la parcela fueron 
divididas en una cuadrícula numerada, utilizando la separación normal de la 
siembra de cada planta, esto es cada 30 cm de distancia una planta de otra. Se 
tomó en cuenta que en cada cuadro se encontraba una planta, y mediante 
números al azar se seleccionaron las plantas y el suelo muestreado. El esquema 
general de muestreo se muestra en la figura 1 del Anexo I. 
Por cada dos muestras tomadas en toda la parcela, se realizó la extracción de 
suelo mediante cilindros de PVC de volumen conocido, con la finalidad de calcular 
posteriormente la densidad real del suelo. 
Para evitar contaminación o pérdida de los metales, las muestras de suelo se 
almacenaron en bolsas de plástico debidamente etiquetadas. Así como las 
muestras de planta se depositaron en bolsas dentro de hieleras, para su posterior 
tratamiento. 
5.2 Laboratorio 
 5.2.1. Muestras de suelo 
 Las muestras de suelo se secaron a temperatura ambiente sobre charolas, en el 
cuarto de secado de muestrasdel Instituto de Geología, UNAM. Posteriormente se 
 
 
tamizaron con tamiz de malla de 2mm y finalmente se molieron con molino de 
ágata. 
5.2.1.1 Determinación de parámetros físicos del suelo: 
• El color se determinó a partir de tablas de Munsell (1975). 
• La densidad aparente (d.a.): se realizó mediante una determinación 
gravimétrica usando muestras inalteradas, los cálculos pertinentes, se 
realizaron según el método de Baver, (1975). 
• Porcentaje de humedad por el método gravimétrico (Baver, 1975). 
• Densidad real (d.r.): se realizó una determinación gravimétrica con 
picnómetros (NOM-021-RECNAT-2002). 
• Porosidad total: se calculó a partir de la densidad real (d.r.) y aparente (d.a.) 
según la siguiente ecuación: Porosidad total = 100 - (d.a. x 100)/d.r.) 
(Baver, 1975). 
• Textura: las muestras de suelo se sometieron a un pretratamiento para 
eliminar sustancias cementantes (materia orgánica, óxidos amorfos y sales 
solubles), con peróxido de hidrogeno al 8%. La determinación del 
porcentaje de fracciones se lleva a cabo por el método de la sedimentación 
y se midieron con el método de pipeta a temperatura constante. 
5.2.1.2 Determinación de parámetros químicos del suelo: 
• El pH de las muestras de suelo se determinó con potenciómetro. Primero 
en una solución: con agua desionizada, después en una solución de 
cloruro de calcio 0.01 M y finalmente con una solución de cloruro de potasio 
1M; utilizando el sobrenadante de una suspensión relación suelo de 1:10 
para todos los casos y a temperatura ambiente según Schlichting et al. 
(1995). 
 
 
• Conductividad eléctrica: se determinó con conductímetro en una solución 
1:10 de suelo y agua desionizada. (Jackson 1982) 
• Capacidad de intercambio catiónico: los cationes intercambiables (Ca2+, 
Mg2+, Na+ y K+), se extrajeron con una solución de acetato de amonio 1N 
pH7. La determinación de Ca2+, Mg2+ se hizo por Absorción Atómica 
(Unidad de Análisis Ambiental, Facultad de Ciencias UNAM). En un equipo 
Perkin Elmer 800. La determinación de Na+ y K+, se hizo por flamometría 
(Flamometro JENWAY, modelo PFP7). (Jackson 1982) 
• Contenido de carbón orgánico (Corg): se realizó mediante la cuantificación 
de Corg en un equipo de Carbón Orgánico Total (TOC) Perkin Elmer 2400. 
El contenido de materia orgánica se obtiene multiplicando el contenido de 
carbono orgánico por el factor 1.724. Schlichting et al. (1995). 
5.2.1.3 Determinación de metales disponibles en el suelo: 
Para determinar la concentración de los metales disponibles en el suelo, se realizó 
una extracción de los metales: Pb, Cu, Sr, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cd; con el 
extractante EDTA 0.025 M pH 4.6 (Bruemmer 1986). Se tomaron 2.5 g de suelo y 
el volumen se llevó a 50 ml con EDTA (por duplicado), se agitó durante 90 min.se 
centrifugó durante 15 min. a 2500 rpm y se filtró el sobrenadante con papel filtro 
Whatman No. 40. Posteriormente su cuantificación se hizo mediante la técnica de 
ICP-MS serie 7500, Agilent Technologies. 
5.2.1.4 Determinación de metales totales en el suelo: 
Para los metales totales en suelo se realizaron digestiones de las muestras, con 
ácido nítrico (4ml), peróxido de hidrógeno (1ml) dejando 1 hora de predigestión y 
ácido fluorhídrico (1ml) dejando 1 hora de predigestión, para posteriormente 
digerirse totalmente. La digestión total se hizo en horno de microondas (marca 
CEM, modelo MARS-x®). El exceso de HF, se neutralizó con ácido bórico en 
relación 1:1 
 
 
Un lote de muestras comprende los 14 vasos de capacidad del microondas y 
estuvo conformado por seis muestras por duplicado, un blanco y el material de 
sedimento de referencia (Buffalo river sediment NIST 8704). Este último se utilizó 
como material de referencia debido a su alta cantidad de materia orgánica, similar 
a la contenida en los suelos estudiados. En el cuadro 6 se presentan las 
condiciones bajo las que se operó el horno de microondas para la digestión de 
muestras de suelo. 
Cuadro 6. Condiciones del horno de microondas para digestión de suelo 
 
Rampeo Potencia Presión Temperatura 
1° 1200 W 300 PCI 150 ºC 
2° 1200 W 300 PCI 170 ºC 
3º 1200 W 300 PCI 185 ºC 
 
 
 
Los digestos de las muestras se diluyeron para tener una concentración de ácido 
nítrico al 2%. Para compensar posibles desvíos en las lecturas de los metales, se 
agregó un estándar interno de indio y renio (5μg kg‐1). Posteriormente se 
cuantificaron mediante calibración con estándar interno, los metales pesados: Pb, 
Cu, Sr, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cd, en un equipo de ICP-MS serie 7500, Agilent 
Technologies. 
5.2.2 Muestras de planta 
En el laboratorio las muestras de planta, se lavaron primeramente con agua de la 
llave, después en baño de agua acidulada (ácido nítrico 1N), y finalmente fueron 
enjuagadas con agua destilada, para posteriormente secarlas en la estufa por 5 
días. 
Se molieron utilizando nitrógeno líquido, que se vertía sobre la muestra seca y 
después se realizaba el molido con un molino de ágata. Se analizaron por 
separado hojas y raíces. 
 
 
 
5.2.2.1 Digestión de hojas de lechuga 
Se realizó la digestión de las plantas, con ácido nítrico (10ml) con una 
predigestión de 1 hora, en horno de microondas modelo CEM marca MARS-x®. 
En cada corrida de seis muestras por duplicado se incluyó un estándar del 
material de referencia de hoja de espinaca (NIST 1570 a), y un blanco, los cuales 
llevaron el mismo procedimiento que las muestras. En el cuadro 7 se presentan 
las condiciones bajo las cuales se operó el horno de microondas para la digestión 
de hojas de lechuga. 
Cuadro 7. Condiciones del horno de microondas para la digestión de hojas de 
lechuga 
Rampeo Potencia Presión Temperatura 
1° 1200 W 300 PCI 150 º C 
2° 1200 W 300 PCI 175º C 
 
 
5.2.2.2 Digestión de raíces de lechuga 
Para la digestión de las raíces, se utilizó 0.5 ml de peróxido de hidrógeno más 10 
ml de ácido nítrico, el tiempo de predigestión fue de dos horas. La digestión total 
fue en horno de microondas modelo CEM, marca MARS-x®. Las condiciones del 
horno de microondas para la digestión de las raíces se muestran en el cuadro 8. 
Cuadro 8. Condiciones del horno de microondas para la digestión de raíces 
 Rampeo Potencia Presión Temperatura 
1° 1200 W 300 PCI 130º C 
2° 1200 W 300 PCI 150º C 
3° 1200 W 300 PCI 180º C 
 
 
 
5.2.2.3 Determinación de metales totales en raíces y hojas 
Con la finalidad de tener concordancia entre las concentraciones de metales en 
las lechugas y el suelo asociado a ellas, se tomaron 50 muestras de hojas y raíces 
que correspondían a las muestras tomadas para suelo. Se diluyeron para tener 
una concentración de ácido nítrico al 2% y una concentración de 5μg kg‐1 de indio 
 
 
más renio, como estándar interno. La determinación de los metales pesados: Pb, 
Cu, Sr, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cd, se realizó con ICP-MS serie 7500, Agilent 
Technologies. 
5.3 Análisis de resultados 
Una vez obtenidas las lecturas por ICP-MS, se hicieron los cálculos 
correspondientes a las diluciones y se obtuvieron las concentraciones en mg kg-1, 
para hoja, raíz, suelo (total) y fracción extraída con EDTA, del suelo. 
Se estimaron parámetros estadísticos de tendencia central y de dispersión, así 
como la variación entre repeticiones, con el programa Excel Microsoft Office 
(versión 2003). 
Como controles de calidad del método, se calcularon porcentajes de recuperación 
de los materiales de referencia utilizados (hojas de espinaca NIST 1570ª y Bufalo 
river sediment NIST 8704), así como los valores de los blancos y los límites de 
detección para cada metal resultados que se muestran en el cuadro 1 anexo 2, se 
les aplicaron los mismos cálculos estadísticos que a las muestras. 
Se realizó un análisis ANOVA seguido de una prueba de Newman-Keuls 
(programa STATISTICA versión 8.0), con un nivel de significancia p< 0.05, para 
evaluar diferenciassignificativas entre ambas parcelas. 
Se estimó la correlación lineal (r2) entre las concentraciones encontradas de 
metales en hoja, raíz y las de la fracción extraída con EDTA cuya significancia es 
una condición requerida por el modelo de transferencia suelo-planta seleccionado 
para aplicar en el presente trabajo. Los cálculos se realizaron con el programa 
STATISTICA versión 8.0 
Finalmente se obtuvo un índice de transferencia, entre las concentraciones en 
hoja con las concentraciones extraídas por EDTA, en ambas parcelas. 
 
 
 
 
6. Resultados y Discusión. 
 
 6.1 Parámetros físicos del suelo. 
Los resultados de los parámetros físicos: densidad aparente (d.a.(gcm-3)), 
densidad real (d.r.(gcm-3)), porcentaje de humedad y porcentaje de poros de la 
parcela con protección se encuentran en el cuadro 3 anexo 3, y de la parcela 
sin protección se pueden consultar en el cuadro 4 anexo 3. 
En los parámetros físicos observados, la densidad aparente en la parcela con 
protección va de 0.15 a 0.60 gcm-3 y en la parcela sin protección esta entre 
1.17 y 1.84 gcm-3 en ambas la densidad aparente es mediana de acuerdo con 
el criterio de Siebe (1996), con un espacio poroso alto entre 91 y 65 % en 
ambas parcelas. 
Tanto la densidad aparente como la real, en ambas parcelas son muy 
parecidas. Se puede observar que la humedad en la parcela con protección es 
de 132 a 65%, es mayor que en la parcela expuesta al sol, que es de 86 a 
76%. 
La clasificación del color para los suelos, según tablas de Munsell, se muestra 
en la cuadro 5 anexo 3. El color del suelo refleja el alto contenido de materia 
orgánica, ya que en todas las muestras analizadas, tienen un color oscuro. 
La textura para la fracción de suelo asociada a las raíces de lechuga, se 
muestra en el cuadro 6 anexo 3. La textura refleja la fracción asociada a las 
raíces de la planta, contiene una mezcla relativamente proporcional de arena, 
limos y arcillas. Siendo ligeramente más abundantes los limos, esto se puede 
deber principalmente al aporte de sedimentos de los canales. 
Las características físicas que posee la fracción de suelo asociada a las raíces 
de la planta, influye directamente en el buen crecimiento de las raíces, debido a 
la alta porosidad. La humedad que existe en esta fracción hace más solubles y 
por lo tanto más disponibles los nutrientes que las plantas necesitan. La 
 
velocidad de movimiento del agua y el aire, dentro de esta fracción, se ve 
favorecida por el relativo equilibrio de partículas arenas, limos y arcillas. 
6.2 Parámetros químicos del suelo. 
Las mediciones de pH y conductividad eléctrica de los suelos de la parcela sin 
protección se encuentran en la cuadro 7 y para la parcela con protección en el 
cuadro 8, ambos en al anexo 3. 
La capacidad de intercambio catiónico de los suelos de la parcela con 
protección se encuentra en la tabla 9 y para la parcela sin protección en el 
cuadro 10 en el anexo 3. 
El porcentaje de materia orgánica y el porcentaje de nitrógeno total, en la 
parcela con protección y en la parcela sin protección, se muestran en la cuadro 
11, en el anexo 3. 
El suelo es ligeramente alcalino, para ambas parcelas. El pH se encuentra 
entre 7.4 y 8.8. La capacidad de intercambio catiónico demostró ser 
ligeramente mayor en la parcela con protección en comparación con la parcela 
sin protección, que va de 38.92 a 11.44 cmol(+) kg-1 (muy alta) y en la parcela 
sin protección va de 6.04 a 25.38 cmol(+) kg-1 (media) de acuerdo con la NOM-
021-RECNAT-2000. 
En concordancia con Richardson (1954) los suelos en ambas parcelas se 
clasifican como salino-sódicos por presentar un PSI mayor de 15 (cuadro 12 
anexo 3), con una conductividad mayor de 4 dSm-1 
La ligera alcalinidad del suelo puede corresponder a la alta cantidad de sales 
especialmente sodio y potasio, que dan preponderancia a los iones OH- sobre 
los H+ en la solución del suelo. La alta cantidad de sales también se refleja en 
la alta conductividad eléctrica. 
De acuerdo con la NOM-021-RECNAT-2000, la cantidad de materia orgánica 
es alta de 17.15 a 12.21%. En ambas parcelas el porcentaje de nitrógeno total, 
resultó ser muy alto de 0.79 a 0.54%. Una proporción de 10:1 de C:N, es lo 
más adecuado en suelos ocupados para el cultivo, en este caso la relación de 
C:N en la fracción de suelo asociado a las raíces de las lechugas es 
 
aproximadamente de 17:1, lo que significa que existe una mineralización y 
movilización del nitrógeno en el suelo y por lo tanto hay recambio de los 
materiales orgánicos. 
Con la medición de estos factores se puede suponer que la alta cantidad de 
materia orgánica y el pH ligeramente alto, puedan estar evitando la movilidad 
de los componentes metálicos que existen en el suelo, provocando poca 
disponibilidad para las plantas. 
Los valores de los parámetros químicos antes mencionados, no difieren mucho 
entre ambas parcelas, ni la variabilidad es grande dentro de cada parcela, por 
lo que se esperaría que los componentes organometálicos se comportaran de 
una manera similar. 
6.3 Concentración total de Metales. 
Los doce metales cuantificados, se separaron en tres grupos: 
A) Metales sin función biológica conocida: Ti, V y Sr 
B) Metales con función biológica o micronutrientes: Co, Cr, Mn, Cu, Ni y Zn 
C) Metales potencialmente tóxicos: As, Cd y Pb. 
Las concentraciones totales de los doce metales cuantificados en hoja y raíz en 
los cuadros 13 y 14 respectivamente, en el anexo 3. Las concentraciones de 
metales totales en suelo de ambas parcelas se pueden ver en el cuadro 15 en 
el anexo 3 
Las gráficas (Box-plots) se construyeron con base en la media y la desviación 
estándar de las concentraciones totales en hoja, raíz y suelo, y se muestran a 
continuación. 
A) La concentración de metales sin función biológica conocida: Ti, V y Sr, en 
ambas parcelas, se muestra en la gráfica de la figura 5. 
 
 
Figura 5. Concentración total de metales sin función biológica conocida (Ti, V y 
Sr), en hoja (H) y raíz (R). 
Es evidente la variación entre ambas parcelas y entre las concentraciones en 
hoja y raíz. Pero se puede ver que son mayores las concentraciones de 
metales en raíces de la parcela sin protección lo que se puede corroborar con 
las concentraciones totales en raíz que se muestran en el cuadro 14 anexo 3. 
El metal que presentó mayor concentración es el Sr en las hojas, esto puede 
ser debido a su origen geogénico y que en general es muy abundante en los 
suelos. De acuerdo con Volke et al. (2005), algunos organismos absorben 
estroncio por su similitud al calcio. 
Las concentraciones totales de metales sin función biológica conocida, en 
suelo de Xochimilco, se muestran en la gráfica de la figura 6. 
 
 
Figura 6. Concentración total de metales sin función biológica conocida (Ti, V y 
Sr) en Suelo. 
Las concentraciones de Ti, son mayores en la parcela sin protección para las 
muestras de suelo asociado a las raíces. Mientras que el V y Sr, presentaron 
concentraciones similares en ambas parcelas. 
B) Metales con función biológica o micronutrientes: Co, Cr, Mn, Cu, Ni y Zn. 
Las concentraciones totales de micronutrientes en hoja y raíz se muestran en la 
figura 7. 
En la gráfica de la figura 7, se puede observar que en general fue en las hojas 
donde se encontraron mayores concentraciones, en comparación con las 
raíces. Los metales con función biológica están teniendo una dinámica similar 
en las hojas, de ambas parcelas. A excepción del Mn, que en la parcela sin 
protección presentó una mayor acumulación dentro de las hojas. 
El Zn tuvo una muy alta variación como se puede observar en la tabla 10 anexo 
3, esto fue debido a problemas de interferencias que se generan en el ICP-MS, 
por lo que los valores obtenidos para hoja y raíz no son confiables. Es 
necesario eliminar esta interferencia o cuantificar el Zn por alguna otra técnica. 
 
Las concentracionesde Cu, Mn y Ni, sobrepasaron las concentraciones 
comunes encontradas en lechugas, dadas por la FDA. 
 
Figura 7. Concentraciones totales de micronutrientes en hoja (H) y raíz (R). 
Las concentraciones totales de micronutrientes en suelo se muestran en la 
gráfica de la figura 8. 
 
 
 
Figura 8. Concentración total de micronutrientes en suelo. 
Las concentraciones de micronutrientes en el suelo, son menores en 
comparación que las concentraciones de metales de origen geogénico. 
Las concentraciones de micronutrientes en el suelo muestran un patrón similar, 
aunque se puede observar que las concentraciones, de estos metales, en la 
parcela sin protección, son levemente mayores. 
C) Metales potencialmente tóxicos: As, Cd y Pb. Las concentraciones totales 
en hoja y raíz, se muestran en la gráfica de la figura 9. 
 
 
Figura 9. Concentración total de metales potencialmente tóxicos en hoja (H) y 
raíz (R). 
Las concentraciones de elementos potencialmente tóxicos, mostraron tener 
una mayor acumulación en raíces que en hoja, esta tendencia se presenta en 
ambas parcelas. En general las mayores concentraciones se encuentran en la 
parcela sin protección, a excepción del Pb en raíz. 
Las concentraciones de As, Cd y Pb, sobrepasan la concentración común en 
lechugas, recomendado por la FDA. Esto se observa en ambas parcelas. 
Las concentraciones totales de As, Cd y Pb obtenidas en las muestras de 
suelo, se muestran en la figura 10. 
 
 
Figura 10. Concentraciones totales de metales potencialmente tóxicos, en 
muestras de Suelo. 
Podemos observar que las concentraciones más altas las tuvieron los metales 
sin función biológica y de origen geogénico: Ti y Sr, tanto para las plantas como 
para el suelo. El vanadio presentó una concentración elevada en el suelo y en 
las plantas. 
Las concentraciones mas homogéneas se presentaron en el suelo, y se puede 
ver que aunque las concentraciones no son las mismas para ambas parcelas, 
muestran una tendencia similar en el orden de concentración de mayor a 
menor: Ti> V> Mn> Sr> Zn> Cr> Ni> Pb> Cu> Co> As> Cd. 
Los metales totales en el suelo asociado a las raíces, no sobrepasan las 
concentraciones características para suelos con texturas finas, dadas por 
Fiedler y Roessler (1988) y por la NOM-147-SEMARNAT-2004. (Cuadro 18 
anexo 4). Excepto el V que fue el único metal que sobrepasó este límite 
establecido tanto por Fiedler y Roessler (1988) y por la NOM-147, ya que en la 
parcela sin protección se encontraron: 1262.84 mg kg⁻¹, en la parcela con 
 
protección: 1233.98 mg kg⁻¹mg. Mientras que el intervalo reportado por Fiedler 
y Roessler (1988) va de 100 a 200 mg kg⁻¹, y la NOM-147 establece como 
tóxicas concentraciones mayores a 550 mg kg⁻¹. 
El V es un elemento de amplia distribución natural en el suelo, pero también 
está asociado con la combustión de hidrocarburos así como utilizado 
frecuentemente en la manufactura de plásticos, cerámicas y otros productos 
químicos (Volke et al. 2005). Por lo que la alta concentración de vanadio en 
este suelo se puede deber a cualquiera de estas fuentes, sumando el 
transporte y acumulación por la utilización de sedimentos y agua de los canales 
en las parcelas. 
Las concentraciones dentro de la hoja de As, Cd, Cu, Pb, Mn y Ni, sobrepasan 
la concentración promedio que deberían contener las lechugas para consumo, 
según la FDA (2006). 
El proceso de absorción de nutrientes es un proceso selectivo. Los iones que 
entran en el interior de la planta no son todos los que se encuentran disueltos 
en el medio y además, los nutrientes no entran en la misma cantidad. Entre los 
factores que podrían estar afectando la concentración de metales, es el pH 
alcalino del suelo, ya que no favorece la disponibilidad de la mayoría de los 
metales en el suelo, a excepción del As. Otro factor que podría estar afectando 
la disponibilidad y absorción de metales es la cantidad de materia orgánica, 
que en estos suelos es muy alta. La materia orgánica tiende a retener a los 
metales, cave señalar que en ambas parcelas tanto el pH, como la materia 
orgánica están en cantidades parecidas y aun así las concentraciones totales 
de metales muestran una mayor acumulación en la parcela sin protección. 
6.3.1 Extracción de metales 
Se cuantificaron los metales extraídos mediante EDTA de las muestras de 
suelo asociado a las raíces de lechuga, y se compararon con los reportados 
por otros autores, esto se muestra en el cuadro 9. 
 
 
Cuadro 9. Contenido de metales extractables (mg kg‐1), reportados por varios 
autores. 
Elemento EDTA1 DTPA2 DTPA3 EDTA4 EDTA-
DTPA5
DTPA6
Cu 2.42-6.15 2.65-6.36 60.67 >0.2 
Mn 33.1-120.2 13.0-52.6 155.33 >1 
Zn 16.05-30.0 1.98-6.61 173 114.4 >1 
Pb 7.1-15.19 1.1-1.7 100 46.33 8.5-2.2 35 
Ni 1.86-4.77 0.89-2.07 13.57 4.4-2.6 50 
Cr 0.61-1.31 0.1-0.19 75.66 
Cd 0.10-0.19 0.06-0.11 3.43 0.65 1.7-1.3 0.35 
 
1. Suelos de chinampa de San Gregorio, Xochimilco. (En el presente trabajo). 
2. Suelos de chinampa de Xochimilco, San Luis Tlaxialtemalco, Tlahuac y Mixquic, D.F. 
(Ramos Bello, 2006). 
3. DDR03 en las localidades de Tlaminulpa, Atitalaquia y Tlahuelipan en el valle del 
Mezquital, Edo. de Hidalgo. (Cajuste et al., 1991). 
4. DDR063, en los municipios de Atitalquia, Tlaxcopan, Xochitlan, Col. Bocamiño, Cerro 
Xicuco, Edo. de Hidalgo (Avilés, 2000). 
5. En 17 sitios DDR063 en los municipios de Atitlaquia, Mixquiahuala, Tepatepec y 
Actopan en suelos regados de 5 a 84 años con aguas residuales (Vázquez, 1999). 
6. NOM-021-RECNAT-2000, que establece Los criterios para clasificar a los 
micronutrientes (Cu, Mn y Zn), como adecuados. Y los valores sugeridos de elementos 
tóxicos (Cd, Ni y Pb), en el suelo según la tolerancia de los cultivos; extraídos con 
DTPA (NOM-021-RECNAT-2000). 
 
En la tabla 6 se puede observar que la concentración obtenida de Cu extraída 
con EDTA, es muy similar a la reportada por Ramos Bello (2006), en donde se 
trata, para ambos casos de suelos de chinampa. La concentración de Mn, es 
parecida a la reportada por Cajuste et al. (1991), en ambos casos supera los 
100 mg Kg-1. El Zn es mayor a lo reportado por Ramos Bello (2006), pero 
inferiores a lo reportados por los otros autores. 
En cuanto a los metales potencialmente tóxicos, Pb y Cd, se encuentran por 
encima de lo reportado por Ramos Bello (2006), donde se trata de la misma 
zona. El Pb es similar a lo reportado por Vázquez (1999), se encuentran en el 
mismo intervalo, ya que se trata del mismo extractante. Al igual que el Ni es 
similar con el mismo extractante utilizado por Vázquez (1999). 
 
El Cu, Mn y Zn, se encuentran por encima de lo sugerido por la NOM-021, 
considerado como adecuado. Mientras que los metales potencialmente tóxicos 
como Cd y Pb, no sobrepasan el valor sugerido por la NOM-021. 
6.4. Diferencias significativas entre parcelas 
Los resultados obtenidos de las dos parcelas sugieren la existencia de 
diferencias entre los contenidos de metales entre ambas. Para corroborar que 
realmente existen diferencias significativas entre ambas parcelas, aplicamos 
un análisis varianza ANOVA seguido de una prueba de Newman-Keuls, con un 
nivel de significancia p< 0.05. 
Se enfrentaron las concentraciones de hoja, raíz y suelo de la parcela con 
protección, contra las concentraciones de hoja, raíz y suelo, de la parcela sin 
protección. En el cuadro 10, se muestra un resumen. (la tabla completa se 
muestra en el cuadro 16 en el anexo 3). 
Cuadro 10. Resumen del análisis con ANOVA seguido de la aprueba de 
Newman-Keuls, con un nivel de significancia p< 0.05. Los metales están 
separados según la clasificación antes propuesta. 
 
EN HOJA SOL vs SOMBRA EN RAÍZ SOL vs SOMBRA SUELO SOL vs SOMBRA 
Ti hoja Significativa Ti raíz No significativa Ti suelo Significativa 
V hoja Significativa V raíz Significativa V suelo No significativa 
Sr hoja Significativa Sr raíz Significativa