“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

EAP Ingeniería Ambiental

INFORME DE MONITOREO

Análisis de suelo de la Universidad Peruana Unión para determinar el

grado de contaminación con aceite dieléctrico

Autores

Alumnas:

Amaringo Lopez Dayer Jhin

Maynas Flores Ingrid Rocio

Nuñez Dávila Keren Jemina

Perales Dominguez Ericka Nayda

Rengifo Medina Brandy

Tello Tafur César

Vásquez Ríos Ana Iris

Docente:

Ing. Perez Carpio Jackson Eduardo

MORALES, Junio del 2015

INDICE

Dedicatoria.......................................................................................................................2

Agradecimiento................................................................................................................2

Introducción.....................................................................................................................2

CAPITULO I...................................................................................................................2

1. Objetivos................................................................................................................2

1.1. Objetivo general............................................................................................2

1.2. Objetivos Específicos....................................................................................2

1.3. Marco legal de los PCB´s en el Perú............................................................2

1.4. PCB´s..............................................................................................................2

1.5 Exposición y toxicidad..................................................................................2

CAPITULO II..................................................................................................................2

2. Metodologías.........................................................................................................2

2.1. Metodología de muestreo..............................................................................2

2.2. Metodología de análisis.................................................................................2

CAPITULO III................................................................................................................2

3. Resultados.............................................................................................................2

4. Conclusiones..........................................................................................................2

5. Recomendaciones..................................................................................................2

6. Referencia..............................................................................................................2

7. Anexos....................................................................................................................2

Dedicatoria

Dedicamos esta investigación a Dios por habernos dado la oportunidad de vivir y poder

emprender este proyecto; también dedicamos a nuestros padres por su amor, por sus

consejos y el apoyo incondicional que nos dieron durante todo este proceso de

elaboración de nuestro proyecto.

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Agradecimiento

Agradecemos en primer lugar a nuestro profesor el Ingeniero Pérez Carpio Jackson

Eduardo, por habernos apoyado durante estas semanas con la toma de muestra y en el

análisis de laboratorio para determinar los niveles de Nitrógeno, Potasio y Fosforo, para

cumplir con los objetivos planteados en la investigación.

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Introducción

Los PCB se encuentran en la atmósfera principalmente en fase de vapor; la tendencia a

adsorberse sobre partículas aumenta con el grado de cloración. La distribución

prácticamente universal de los PCB parece indicar que los transporta el aire. En la

actualidad, la principal fuente de exposición en el ambiente parece ser la redistribución

de los PCB que previamente se han introducido en él. Dicha redistribución se deriva de

su volatilización del suelo y el agua para pasar a la atmósfera, con el posterior

transporte por el aire y la eliminación de la atmósfera mediante sedimentación húmeda

o seca (de los PCB unidos a partículas), para luego volver a volatilizarse. Su

concentración en las precipitaciones oscila entre 0,001 y 0,25 μg/litro. Dado que los

ritmos de volatilización y degradación de los PCB varían según los compuestos, esta

redistribución produce una alteración en la composición de las mezclas de PCB

presentes en el ambiente.

Los PCB al permanecer en el ambiente (persistentes) se transportan en la cadena trófica

e ingresan al organismo por consumo de alimentos contaminados y por exposición

laboral a través de la piel o de la vía respiratoria. Son probablemente cancerígenos

(estudios en animales lo confirman). Después de su absorción circulan por la corriente

sanguínea se almacenan (bioacumulan y biomagnifican) en tejidos grasos y en una

variedad de órganos que incluyen los pulmones, hígado, riñones, glándulas adrenales,

cerebro, corazón y la piel, manifestándose principalmente en la piel (cáncer a la piel,

cloroacné) y el hígado, pudiendo afectar los sistema nervioso central, reproductivo o

endocrino, sistema inmunológico y el tracto gastrointestinal y respiratorio.

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CAPITULO I

1. Objetivos

1.1. Objetivo general

Poder determinar si nuestra muestra de suelo tiene mayor o menor de 50

ppm que determina la concentración de “PCB”

1.2. Objetivos Específicos

Dar posibles soluciones para el tratamiento de nuestro suelo contaminado

por PCB.

1.3. Marco legal de los PCB´s en el Perú

El manejo de los bifenilos policlorados (PCB), desde su generación,

almacenamiento, recolección, transporte, tratamiento, hasta su disposición

final o eliminación se sustenta en la siguiente normatividad directamente

relacionada:

Ley N° 27314, Ley General de Residuos Sólidos (10.07.2000). Constituye

el marco legal para el manejo de los residuos sólidos, no peligrosos y

peligrosos, dentro de los cuales están incluidos los PCB. En esta norma no se

involucran los residuos líquidos, que se contemplan recién con la

promulgación del Reglamento respectivo.

D.S. N° 057-2004-PCM, Reglamento de la Ley General de Residuos

Sólidos (22.07.2004). En este reglamento se incluyen en la Novena

Disposición Complementaria, Transitoria y Final, los desechos de aceites y

solventes industriales a fin de que estos residuos líquidos peligrosos,

mientras no se promulgue una norma específica, se sometan a las

disposiciones de la Ley para su manejo ambiental y seguro, a través de

empresas registradas (EPS-RS ó EC-RS) y autorizadas por la DIGESA para

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el tratamiento y disposición final de PCB. “Los residuos y artículos que

contienen, consisten o están contaminados con bifenilo policlorado (PCB),

terfenilo policlorado (PCT), naftaleno policlorado (PCN) o bifenilo

polibromado (PBB), o cualquier otro compuesto polibromado análogo, con

una concentración superior a 50 mg/kg”.

D.S. Nº 016-93-EM, Reglamento para la protección ambiental en la

actividad minero - metalúrgica. (01.05.93).- El Anexo Nº 1 es el INFORME

SOBRE GENERACION DE EMISIONES Y/O VERTIMIENTOS DE

RESIDUOS DE LA INDUSTRIA MINERO METALURGICA, en el cual

hay un acápite específico para declarar los residuos industriales con

contenido de PCB y detalles de su disposición final.

Decreto Supremo Nº29-94-EM, Reglamento de Protección Ambiental de

las Actividades Eléctricas. Los residuos industriales obligados a ser

declarados, se señalan los que contengan PCBs, debiéndose informar sobre

la cantidad y otras características además de indicar que disposición final se

le dio.

Resolución Legislativa Nº 26234, Aprueba el Convenio de Basilea sobre el

movimiento transfronterizo de desechos peligrosos. (19.10.93), por el cual se

adoptan las medidas para el adecuado intercambio de información, sobre los

movimientos transfronterizos de los desechos peligrosos y el adecuado

control de tales movimientos. Art. 11, 41, 61 y 131

Ley Nº 28611, Ley General del Ambiente. (15.10.2005). El cual

dispone que las instalaciones destinadas a la fabricación, procesamiento o

almacenamiento de sustancias químicas peligrosas o explosivas deben

ubicarse en zonas industriales, conforme a los criterios de la zonificación

aprobada por los gobiernos locales. Art. 23° (23.3). También se incluyen

disposiciones para el control de sustancias químicas. Art. 83º (83.1, 83.2) y

se establece la responsabilidad del generador sobre el manejo de los residuos

peligrosos.

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Ley Nº 28256, Ley para el Transporte de Materiales y Residuos

Peligrosos (19.06.2004), que promulga las disposiciones generales para el

transporte de residuos peligrosos y por lo tanto aplicable a los residuos de

PCB. Sin embargo, está pendiente la dación de su Reglamento con el detalle

de los procedimientos, autorizaciones y competencias inherentes al

transporte de los mismos.

D.S.Nº 067-2005-RE (10.08.05), Ratificación del Convenio de Estocolmo

por parte de nuestro país. Mediante este documento se establece el

compromiso del Perú para cumplir con las disposiciones del Convenio de

Estocolmo, el mismo que se convierte en un instrumento jurídico vinculante

de carácter supranacional.

1.4. PCB´s

Los policlorobifenilos (PCB) o bifenilos policlorados (polychlorinated

biphenyls) son una serie de compuestos organoclorados, que constituyen una

familia de 209 congéneres, los cuales se forman mediante la cloración de

diferentes posiciones del bifenilo en total; que poseen una estructura química

orgánica similar y que se presentan en una variedad de formas que va desde

líquidos grasos hasta sólidos cerosos.

A partir de varias investigaciones, los fabricantes de PCB reconocieron su

toxicidad ambiental, pero debido a la forma de uso y sus aplicaciones

industriales, reconocieron además la imposibilidad práctica de controlar las

emisiones al medio de estos productos. Debido a esto, los PCB se encuentran

hoy ampliamente difundidos en el medio ambiente, ya sea por vertido directo

a partir de industrias que los utilizan o por combustión y vertido a ríos y

aguas marinas de desechos contaminados.

Debido a su amplia difusión ambiental, se han encontrado PCB en diferentes

productos como leche y sus derivados, tejido adiposo (humano y animal) y

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otros órganos con contenido graso como el cerebro y el hígado.

El Policloruro de bifenilo (PCB) está considerado según el Programa de las

Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) como uno de los doce

contaminantes más nocivos fabricados por el ser humano. La legislación

actual limita el uso de estos compuestos, por ejemplo dentro de la UE su uso

sólo se permite dentro de los "sistemas cerrados". Su fabricación está

prohibida desde 1977 en Estados Unidos y desde 1983 en Alemania.

Actualmente su uso está prohibido en casi todo el mundo.

Desechos Contaminados con PCB:

- Aceites usados con PCB

Los aceites usados que contiene PCB proceden de equipos que siguen en

uso, sobre todo en fuentes industriales y automotoras. En las fuentes

industriales como las plantas y fábricas se han utilizado en sistemas

hidráulicos y de termotransferencia. Las fuentes automotoras son

generalmente las estaciones de gasolina y las flotas de vehículos

comerciales en donde se recogen el aceite contenido en el cárter de los

motores, las transmisiones, los radiadores y otros sistemas vehiculares.

También existe la posibilidad de contaminación de la condensación de

gas natural en las tuberías al contacto con aceites con PCB utilizados en

los compresores.

- Dragado de vías de navegación que contienen aguas y sedimentos

contaminados por PCB

La evacuación de grandes cantidades de PCB a los medios acuáticos

como ríos, lagos y estuarios han generado que los sedimentos se

contaminen de PCB debido a su fácil absorción en los mismos,

encontrándose concentraciones superiores a los 50 ppm (ICF 1989a) en

las proximidades de las instalaciones industriales.

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- Reparación y desecho de equipos

Uno de los principales lugares en donde se realiza reparaciones y

mantenimiento de equipos son los talleres. En estos lugares se crean

desechos que contienen PCB. Entre otras fuentes de PCB tenemos los

materiales de desechos producidos durante la limpieza de pérdidas de

líquidos dieléctricos en plantas industriales y el sobrecalentamiento de

transformadores y capacitores. Así mismo a partir de los equipos que se

desechan que pueden contener PCB, también tenemos desechos como

restos de tapicería, almohadillados y materiales aislantes procedentes del

desguace de automóviles y aparatos eléctricos.

- Derribo de edificios

El derribo de edificios produce una gran cantidad de desechos como

materiales de relleno de juntas de estructura de hormigón, revestimientos

de muebles, papel de copia desechado sin carbón, tratamiento de

superficie de textiles, reactores de encendidos de luces fluorescentes,

revestimientos adhesivos de pared resistentes al agua, materiales

aislantes, pinturas, masillas sellantes y capacitores grandes y pequeños

que se encuentran en diversos aparatos y dispositivos eléctricos.

- Volatilización y lixiviado

A partir de vertederos. Existe la posibilidad que la evacuación de los

PCB vaya a parar a vertederos municipales o industriales o de lodos de

alcantarilla. Esto puede generar el desprendimiento de los PCB de estos

vertederos por volatilización a la atmósfera y por lixiviado a las aguas

subterráneas. Es probable que los PCB se desprendan lentamente de los

vertederos cuyo tiempo será mayor en aquellos desechos de PCB

depositados en contenedores en donde debe producirse primero la

descomposición o destrucción del medio que lo contiene.

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- Operaciones de reciclado

Las operaciones de reciclado de los PCB pueden regresarlos al ciclo

comercial como papeles desechados (papel de calco sin carbón) reciclado

de papel o cartón para embalaje de alimentos, así como en el reciclado de

chatarra y aceite desechado. Además se han encontrado mezclas que

contienen PCB en preparaciones de plaguicidas y jabón blando.

- Incineradores

La incineración de desechos industriales y municipales (por ejemplo

incineradores de basura y de lodos de alcantarilla) puede dar lugar a

emisiones de PCB si los incineradores no cuentan con las condiciones

necesarias para destruir con eficiencia los PCB, como es el caso de la

mayor parte de ellos. Es por ello que es importante mantener un control

estricto para destrucción de estos contaminantes como la temperatura, la

cual debe ser superior a 1100 º C, el tiempo de residencia y las

turbulencias.

- Producción inadvertida

Durante la fabricación de productos químicos orgánicos y su uso en las

industrias. En la fabricación de ciertos procesos industriales como los

pigmentos orgánicos, los plaguicidas, los productos químicos y el

refinado de aluminio se pueden producir inadvertidamente materiales

cargados de PCB. Los PCB se generan cuando existe la presencia de

cloro, hidrocarburos y temperaturas elevadas (o catalizadores).

1.5 Exposición y toxicidad

Ningún ser vivo queda libre de poseer en su organismo cantidades

medibles de PCBs debido a la capacidad de estos compuestos de viajar

grandes distancias a través de cualquier medio. Por ejemplo, sorprende

encontrar niveles muy altos de estos compuestos en los tejidos corporales

de los Inuits, tribu indígena que habita el Ártico canadiense, o en los osos

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polares, a pesar de que ambas son poblaciones que viven muy alejadas de

las zonas industriales en donde se han usado los PCBs.

La tribu Inuit es el caso más extremo de contaminación no accidental con

sustancias persistentes en humanos que se ha descubierto hasta ahora.

Para reducir la ingesta es importante rebajar los niveles en que los PCBs

se encuentran en la cadena alimentaria. La forma más eficiente de

disminuir los niveles de estas sustancias en la cadena alimentaria es

reducir la contaminación ambiental. Por ejemplo, evitando la eliminación

indiscriminada de residuos industriales. La evaluación de los efectos

sobre la salud de las mezclas de PCBs es complicada por su compleja

composición.

Los PCBs están clasificados como probables carcinógenos humanos y

producen una amplia gama de efectos adversos en los animales, entre

ellos: toxicidad reproductiva, inmunotoxicidad y carcinogenicidad. Sin

embargo, parecen haberse subestimado sus propiedades tóxicas y han

surgido nuevos datos epidemioló- gicos, toxicológicos y mecanicistas, en

particular, en lo que se refiere a los efectos en el desarrollo neurológico y

los efectos endocrinos y reproductivos que indican que algunos PCBs

tienen un efecto en la salud humana (M. Castillo Rodríguez, M. López

Espinosa, M. J. Begoña Olmos Ruiz, N. Olea Serrano Rev. Salud

Ambient 2002).

En los niños expuestos a PCBs se han observado efectos en el desarrollo

neurológico y el comportamiento, así como efectos sobre la función

tiroidea a exposiciones correspondientes a niveles basales

medioambientales. A exposiciones mayores, ya sea accidental y

profesional de las madres, los niños expuestos a PCBs a través de la

placenta presentan afecciones de la piel, hiperpigmentación, defectos en

el esmalte de los dientes, retrasos en el desarrollo y trastornos del

comportamiento, anomalías en la calidad seminal, menor altura de las

niñas en la pubertad y pérdidas de capacidad auditiva.

Por último, existen estudios que han demostrado que los PCBs son

descriptores endocrinos. Los descriptores endocrinos son sustancias

químicas que alteran la función endocrina provocando efectos adversos

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sobre la salud de los organismos y de su progenie. Los descriptores

endocrinos actúan mimetizando o antagonizando la acción de las

hormonas, alterando su síntesis y metabolismo o modulando los niveles

de los receptores, por lo que las consecuencias sobre la salud humana, si

bien no entendidas en su totalidad, se sospecha pueden ser importantes.

Principales nombres comerciales y lugares de producción de PCBs

Nombre comercial Empresa productora Pais productor

AROCLOR Monsanto EE.UU.

APIROLIO Monsanto EE.UU.

ASBESTOL Monsanto EE.UU.

ASKAREL Monsanto EE.UU.

CHOLREXTOL Allis Chalmers EE.UU.

CHLORINATED

BIPHENOL

Allis Chalmers EE.UU.

CHLORINATED

DYPHEINL

Allis Chalmers EE.UU.

CLOPHEN Bayer Alemania

DIACLOR Sangano Eléctrico Alemania

DYKANOL Cornell Dubilie EE.UU.

DK Caffaro Italia

ELEMEX McGraw Edison EE.UU

HYVOL Aerovox EE.UU

INERTEEN Westinghouse Electric EE.UU

FENCLOR Caffaro Italia

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KANECHLOR Mitsubishi Japón

NO-FLAMOL Wagner Electric EE.UU.

PRENOCLOR Prodelec Francia

PIRALENO Prodelec Francia

PYRANOL General Electric EE.UU.

SAF-T-KUHL Kuhlman Electric EE.UU.

SANTOTHERM Mitsubishi Japón

CAPITULO II

2. Metodologías

2.1. Metodología de muestreo

Sacamos nuestra muestra de tierra contaminada con aceite dieléctrico,

tenemos dos tubos uno con tapa negra otro con tapa blanca. El tubo N° 01 de

tapa negra contiene una solución con dos ampollas de color negro que está

en la parte de arriba y el otro de color gris en la parte de abajo, el tubo N° 02

que también dentro de su interior contiene ampollas de color rojo en la parte

de arriba y en la parte de abajo una ampolla de color verde.

2.1.1. Materiales

- Pipeta de plástico

- Guantes

- Buconasal

- Indumentaria (traje especializado para las pruebas de PCB)

- Protección visual.

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2.2. Metodología de análisis

La tierra contaminada lo llevamos a la centrífuga por 5 minutos donde se

realizará la separación de fases de sólido a líquido; abrimos el tubo N° 01,

utilizamos la pipeta de plástico transferimos exactamente 5 mililitros de

aceite dieléctrico al tubo de ensayo y aseguro el tubo.

Rompemos la ampolla de la parte inferior (color negro) del tubo N° 01

mediante la comprensión de los lados del tubo. Agitamos enérgicamente el

tubo durante 10 segundos. Luego rompemos la ampolla de la parte inferior

del tubo (color gris) y agitar durante 10 segundos. Dejar que la reacción

proceda por un tiempo adicional de 50 segundos, agitando varias veces.

Retiramos las tapas de ambos tubos, vertimos una solución del tubo N° 02 al

tubo N° 01 agitamos enérgicamente, en la tapa del tubo N° 01 existe una

tapa esa la abro para poder evacuar los gases generados, volvemos a cerrar y

agitamos por 10 segundos. Ponemos boca abajo el tubo de ensayo por 2

minutos, esos nos ayuda a permitir la separación de las fases. Si la capa de

aceite está por debajo de la capa de la solución transparente se suspende la

prueba y se da por aceptado la presencia de PCB´s.

Si la capa de aceite está por encima de la capa de la solución transparente,

continuar la prueba. Coloque el tubo N° 01 teniendo abierto la boquilla de la

tapa sobre el tubo N° 02, para proceder a pasar 5 mililitros de la solución

transparente en el tubo N° 02 apretando los lados del tubo N° 01.

Se vuelve a colocar la tapa al tubo N° 02, rompemos la ampolla de la parte

inferior del tubo (color verde) N°02 apretando los lados del tubo de ensayo y

agitamos por 10 segundos. Posteriormente se rompe la ampolla de la parte

superior del tubo (color rojo) y agite por 10 segundos.

Observamos el color resultante de inmediato y comparar con la carta de

colores para determinación de cloro. Si la solución aparece morado, la

muestra de aceite contiene menos de 50 ppm de PCB (no está contaminado),

pero si la solución aparece de color amarillo o incoloro la muestra de aceite

tiene mayor a 50 ppm de PCB (está contaminada).

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Los resultados de coloración serán comparados con la tabla calorimétrica. Al

final debemos romper la ampolla que neutralizará la sustancia en el tubo N°

02 para no contaminar con mercurio.

2.1.2. Equipos

- Kit de análisis de PCB

- Centrífuga

CAPITULO III

3. Resultados

Según la prueba de PCB que realizamos a la muestra de tierra obtenida de una

parte del terreno de la Universidad Peruana Unión; los resultados nos mostró

que dicha muestra contiene mayor porcentaje de concentración amarilla que

morada por lo tanto se encuentra contaminada y existe más de un 50 ppm de

PCB según nuestra tabla calorimétrica.

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4. Conclusiones

Podemos decir que este suelo no es apto para realizar algún tipo de siembra, no

cuenta las condiciones saludables para que el ser humano entre en contacto con

esta tierra.

Este suelo debe ser tratado para poder disminuir o limpiar en su totalidad la

concentración de PCB en esta tierra.

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5. Recomendaciones

- Se debe tomar medidas estrictamente inmediatas para la descontaminación de

este suelo, ya que el PCB es un líquido altamente peligroso para el ser humano.

Teniendo en cuenta que la zona donde se sacó la muestra de tierra, es un lugar

donde la presencia de personas de diferentes edades (niños, adolescentes,

adultos, ancianos) es muy continua; por lo tanto debemos salvaguardar la vida de

los que concurren a este lugar.

- Las técnicas de tratamiento para suelos contaminados con hidrocarburos son

diversas y pueden ser divididos en dos corrientes principales. La primera de

ellas, las tecnologías fisicoquímicas que involucran técnicas como la extracción

con solventes y los procesos de oxidación avanzada, y la segunda, las

tecnologías biológicas en donde se encuentran la bioahumentación,

bioestimulación y el compostaje. La elección de la tecnología o combinación de

tecnologías más apropiadas depende de las características del suelo que se esté

evaluando, así como del nivel de contaminación que presente. Combinación de

tecnologías más apropiadas depende de las características del suelo que se esté

evaluando, así como del nivel de contaminación que presente.

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6. Referencia

http://www.scielo.org.co/pdf/eia/n19/n19a04.pdf

www.SINIA.com

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7. Anexos

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Suelo contaminado con aceite dieléctrico

Comenzando la práctica con la indumentaria respectiva

Vertimos en el tubo la tierra contaminada

Ponemos el tubo en la centrífuga durante 5 minutos para separar el aceite de la tierra

Sacamos una muestra del aceite del tubo para para vertirlo al tubo N° 1

Rompemos la capsula negra que está arriba del tubo y lo agitamos

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Rompemos la capsula que se encuentra en el inferior del tubo y lo agitamos

Pasamos el contenido del tubo N° 2 al tubo N° 1 sin que caiga la cápsula del N° 2

Volteamos el tubo y lo dejamos reposar durante 2 minutos

Pasamos 5 ml. de la muestra del tubo N° 1 al tubo N° 2 y rompemos la capsula de abajo

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Si el líquido amarillo es mayor que el morado entonces el suelo está contaminado

Ponemos la última cápsula para descontaminar la muestra y agitamos

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