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GUÍA DE PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 01
Determinación de Microplásticos en Suelos de Playa
1. OBJETIVOS Evaluar la presencia y características de microplásticos (MP) en cuatro sectores de playa. Clasificarlos según tipo, forma, color, fuente y origen (primario o secundario). Comparar la presencia de MP entre zonas supralitorales e infralitorales. Aplicar técnicas de muestreo, separación y análisis adaptadas a condiciones de laboratorio con recursos limitados. 2. MARCO CONCEPTUAL 2.1 Microplásticos (MP): Son partículas sólidas de material plástico, generalmente insolubles en agua, con tamaños comprendidos entre 1 micrómetro (1 μm) y 5 milímetros (5 mm). Pueden estar compuestos por diversos polímeros sintéticos y se clasifican según su origen en primarios y secundarios. Primarios: Son partículas plásticas intencionalmente fabricadas con tamaño microscópico para su uso directo en productos industriales o comerciales. Ejemplos típicos incluyen: Pellets o nurdles: utilizados como materia prima en la fabricación de plásticos. Microesferas cosméticas: presentes en exfoliantes, pastas dentales o productos de higiene personal. Se introducen directamente al ambiente por procesos industriales, derrames o aguas residuales sin tratamiento adecuado. Secundarios: Son partículas que se forman por la fragmentación de plásticos más grandes, como bolsas, envases, redes de pesca o textiles sintéticos, debido a factores como la exposición solar, abrasión, acción mecánica o degradación química. Constituyen la forma más común de microplásticos en ambientes naturales y suelos, y se asocian a la degradación de residuos mal gestionados. Para una adecuada interpretación de los microplásticos identificados en el laboratorio, es necesario considerar no solo su morfología, sino también su posible origen. Los microplásticos pueden clasificarse en primarios, cuando son fabricados directamente en tamaños microscópicos (por ejemplo, pellets, microperlas), o secundarios, cuando se generan por la fragmentación o desgaste de plásticos más grandes. Algunas morfologías, como fibras, fragmentos y films, pueden presentar ambos orígenes dependiendo del
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contexto ambiental y la fuente probable. La siguiente tabla presenta esta clasificación referencial, útil como guía complementaria al análisis visual. Tabla. Clasificación del origen de microplásticos según su morfología Morfología Descripción Origen estimado Justificación Esfera Pequeña, esférica, dura. Puede tener colores brillantes. Primario Usadas en cosméticos, abrasivos o productos de limpieza. Pellet Semi-esférico, alargado, similar a lenteja o cilindro. Primario Materia prima industrial plástica. Fragmento Forma irregular, semirrígido o duro, color y forma variados. Secundario o ambos Se forma por fragmentación de objetos plásticos; algunos pueden ser fabricados para uso técnico. Caucho Compresible, textura esponjosa, color oscuro, áspero. Secundario Producto del desgaste de neumáticos (TRWPs). Esponja Material compresible, mantiene forma al presionarse. Secundario Proviene del deterioro de productos de espuma (EPS). Film Partícula delgada, plana, flexible. Secundario o ambos Fragmentos de bolsas, envoltorios o films industriales. Fibra Larga en una dimensión, puede ser lisa o deshilachada. Secundario o ambos Por desgaste de textiles o fabricadas como microfibras industriales. Agrupación de fibras Conjunto de fibras entrelazadas. Secundario Acumulación de fibras provenientes del lavado, pesca o tejidos. Nota: Algunas morfologías como fibras, films y fragmentos pueden tener tanto origen primario como secundario. La estimación del origen debe basarse en el contexto del hallazgo, características físicas y posible fuente cercana (ropa, pesca, empaques, etc.). 2.2 Zonas litorales: En el análisis de microplásticos en playas, es fundamental delimitar las zonas litorales, ya que su ubicación respecto a la marea y el oleaje influye directamente en la acumulación de residuos. Para ello, se utiliza como referencia la línea de marea alta , que corresponde a la marca más elevada que alcanza regularmente el agua del mar durante el ciclo diario de mareas. Aunque el mar no se encuentre en ese punto al momento del muestreo, esta línea puede identificarse visualmente por la acumulación de restos orgánicos e inorgánicos (como algas secas, conchas, palos, plásticos y microplásticos), así como por un cambio visible en la textura o color de la arena. A partir de esta línea se definen dos zonas principales:
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o Se tomará 1 kg de arena por subpunto , totalizando 3 kg por zona y 6 kg por grupo.
4. MATERIALES E INSTRUMENTOS Marcos de 50x50 cm Pala metálica Bolsas de aluminio o frascos de vidrio. Como alternativa usar bolsas Ziploc gruesas y nuevas Wincha Cinta adhesiva Tamices: 5 mm (N°4), 1 mm (N°18), 0.3 mm o 300 μm (N°50) Estufa de secado Embudos + soporte Placas Petri de vidrio o plástico o envases pequeños transparentes para guardar el papel filtro (6 unidades) Regla milimetrada o escala de referencia Agua destilada (3 litros) Pinza Papel filtro (Whatman 42) Microscopio óptico binocular (10x y 40x) o Estereomicroscopio o microscopio estereoscópico Portaobjetos y cubreobjetos (2 unidades) Balanza analítica en mg GPS o app móvil Guantes y gafas de protección, bata de laboratorio Tijeras Alcohol etílico de farmacia, etiquetado como "alcohol medicinal 70° GL" sal sin yodo Marcador de punta fina Cloruro de sodio: NaCl Cloruro de calcio: CaCl₂ Nota práctica: Uso de sal de Maras En caso de no contar con sal refinada sin yodo, puede utilizarse sal de Maras sin yodo como alternativa válida. Esta sal natural, obtenida de manera artesanal en Cusco (Perú), no contiene aditivos ni agentes antiaglomerantes , lo que la hace adecuada para preparar soluciones densas necesarias para la separación de microplásticos. Usar la misma proporción: 258.9 g por cada litro de agua tibia destilada. Filtrar antes de usar si se observan residuos sólidos no solubles. Nota: No se deben usar recipientes plásticos, ya que pueden liberar partículas plásticas y generar contaminación cruzada. ¿Qué tamices necesitas en esta práctica? En la guía indica:
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5 mm → para separar macroplásticos (se descartan) 1 mm → para identificar microplásticos grandes 0.3 mm (o 300 μm) → para retener microplásticos pequeños Figura. Tamizado de muestras La siguiente tabla presenta los tamices recomendados para la separación de microplásticos en muestras de suelos de playa, especificando tanto el tamaño de abertura en milímetros como su equivalencia en número de tamiz según la norma ASTM. Esta clasificación permite dividir los fragmentos plásticos en macroplásticos y microplásticos de diferentes rangos, lo cual facilita su posterior análisis visual mediante lupa o microscopio. La elección de los tamices responde a estándares internacionales utilizados en estudios de contaminación por microplásticos en ambientes costeros. Tabla. Tamices recomendados para separación de microplásticos en suelos de playa Tamaño del tamiz (mm) N.º de Tamiz (ASTM) Clasificación del MP Uso / Observabilidad esperada 5.00 mm N.º 4 Macroplásticos Retiene fragmentos grandes; visibles a simple vista. 1.00 mm N.º 18 Microplásticos grandes (1–5 mm) Fracción superior de microplásticos; observables con lupa o 4x. 0.30 mm N.º 50 Microplásticos pequeños (<1 mm) Observables con microscopio óptico 10x– 40x; requiere mayor cuidado.
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¿Cuánta sal se necesita? La guía indica que la solución saturada se prepara con: 258.9 g de NaCl por cada litro de agua. Entonces: Para 1.5 L → 258.9 g × 1.5 = 388.35 g de NaCl por equipo (Suponiendo que se toman 50 g por cada 1 kg de muestra → 6 muestras = 300 g de arena → 6 × 250 mL = 1.5 L de solución por equipo) Concentración de NaCl: 258.9 g de NaCl por 1 litro de agua → Esto es una solución saturada de NaCl a 25 °C , y alcanza una densidad aproximada de 1.19–1.20 g/mL. IMPORTANTE: Mayor solubilidad del cloruro de calcio El CaCl ₂ es mucho más soluble en agua que el NaCl. Aquí una comparación directa a 25 °C: Sal Solubilidad en agua (a 25 °C) Densidad alcanzable (aprox.) NaCl (^) ~358 g/L 1.19–1.20 g/mL CaCl ₂ (anhidro) ~740 g/L 1.30–1.40 g/mL La separación de microplásticos en soluciones salinas depende de la densidad de los polímeros presentes. En este contexto, se utilizan soluciones saturadas de sal para facilitar la flotación de los microplásticos más ligeros. El cloruro de sodio (NaCl) y el cloruro de calcio (CaCl₂·2H₂O) son dos sales comunes empleadas en este proceso, ya que sus densidades varían, lo que permite separar diferentes tipos de microplásticos. La tabla siguiente muestra cómo estos dos tipos de solución afectan la flotación de diversos polímeros en función de su densidad. Separación de microplásticos según densidad y tipo de solución salina utilizada Tipo de polímero Densidad (g/mL) Flota en NaCl saturado (1.19–1. g/mL)? Flota en CaCl ₂ ·2H ₂ O saturado (1.30–1. g/mL)? Polipropileno (PP) 0.85–0.92 Sí Sí Polietileno (PE) 0.91–0.96 Sí Sí Poliestireno expandido (EPS) ~1.05 Sí Sí
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Tipo de polímero Densidad (g/mL) Flota en NaCl saturado (1.19–1. g/mL)? Flota en CaCl ₂ ·2H ₂ O saturado (1.30–1. g/mL)? Poliestireno (PS) 1.04–1.07 Parcial Sí Polietileno de alta densidad (HDPE) ~0.95–0.97 Sí Sí PVC (cloruro de polivinilo) 1.30–1.45 No Parcial / Sí PET (tereftalato de polietileno) 1.37–1.45 No No Nylon ~1.13–1.15 Parcial / Sí Sí
6. METODOLOGÍA El presente procedimiento de muestreo se adapta del protocolo desarrollado por el Korea Institute of Ocean Science and Technology (KIOST), una institución reconocida internacionalmente por sus estándares en investigación marina y costera. Este protocolo establece criterios técnicos que permiten asegurar la representatividad espacial en estudios de microplásticos en playas, facilitando comparaciones entre diferentes zonas litorales. Su aplicación en esta práctica garantiza una recolección sistemática y homogénea de muestras, lo cual mejora la calidad de los datos, reduce errores por variabilidad ambiental y permite identificar patrones de contaminación relevantes para la gestión ambiental costera. 6.1 Fase de Campo (Día 1) Basado en el protocolo KIOST (2016). Asegura representatividad del entorno costero para estudios de microplásticos. 1. Registrar coordenadas UTM y condiciones ambientales. 2. Delimitar los subpuntos en cada zona (supralitoral e infralitoral). 3. Recolectar 1 kg por subpunto, etiquetar adecuadamente y transportar al laboratorio. Total por zona: 3 kg. Total por grupo: 6 kg. Figura. Muestreo
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c. Decantar cuidadosamente el sobrenadante y filtrar usando embudo con papel filtro. d. Secar el papel filtro: o Ambiente: 12–24 h en placa o plato limpio o Estufa: 40–50 °C por 30–60 min (no exceder) e. Cálculo de masa retenida en el papel filtro: A continuación, usar la fórmula para determinar la masa de partículas retenidas en el papel filtro después del proceso de filtración y secado. Este cálculo permitirá estimar la cantidad total de material flotante presente en la muestra, incluyendo posibles microplásticos. Se recomienda pesar el papel filtro seco antes de su uso, y nuevamente tras el secado posterior a la filtración. La diferencia entre ambos valores permitirá estimar la masa de partículas retenidas. Este valor debe ser registrado en la hoja de resultados. No debe excederse los 50 °C en la estufa para evitar alteraciones físicas de los microplásticos. 6.4 Fase de Laboratorio ( Día 5 – Microscopía): o Observar el papel filtro completo si cabe en la platina del microscopio; de lo contrario, cortar fragmentos de aproximadamente 1 a 2 cm² con tijeras limpias y colocarlos sobre portaobjetos de vidrio. o Añadir 1–2 gotas de etanol al 70 % (puede ser alcohol etílico de farmacia, etiquetado como "alcohol medicinal 70° GL"), o en su defecto agua destilada, para mejorar la visibilidad y evitar que el material se seque rápidamente. o Cubrir con cubreobjetos, especialmente si se utiliza etanol, para evitar evaporación rápida y proteger el objetivo del microscopio. Esto también mejora la planitud y reduce el desenfoque. o Analizar bajo el microscopio óptico, comenzando con el objetivo 10x para ubicar partículas sospechosas, y luego observar con 40x para describir su forma, color y posible origen. o Observar al menos tres fragmentos distintos de cada filtro y registrar cualquier evidencia de microplásticos (fibras, fragmentos, formas irregulares, coloraciones atípicas, etc.). Masa retenida (mg)=Peso final del filtro (mg)−Peso inicial del filtro (mg)
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7. MORFOLOGÍA
7. 1 Árbol de decisión para la clasificación morfológica de microplásticos en muestras ambientales El siguiente diagrama del árbol de decisión corresponde a una herramienta visual tomada de la Guía Visual para la Identificación y Clasificación de Microplásticos (2024), la cual permite determinar la categoría morfológica de las partículas plásticas observadas en muestras ambientales, como arenas de playa. El proceso inicia aplicando presión sobre la partícula para evaluar su rigidez o flexibilidad. Luego, se analiza su forma, bordes, color, superficie y rebote para distinguir entre categorías como esfera, pellet, fragmento, caucho, esponja, film, fibra o grupo de fibras. Esta metodología facilita una clasificación sistemática y estandarizada de los microplásticos mediante inspección visual directa o bajo microscopio óptico, siendo especialmente útil en contextos educativos. Figura. Árbol de decisión para la clasificación morfológica de microplásticos en muestras ambientales
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8. TABLAS DE REGISTRO Y ANÁLISIS
A continuación se presentan las tablas que deben de completar. Para convertir los valores de 50 g a 1 kg: multiplicar por 20 Para clasificar como MP grandes o pequeños: Pequeños: <1 mm Grandes: 1 – 5 mm Puede usarse una regla milimetrada o escala de referencia. Tabla – Datos generales del muestreo Instrucciones: Registrar la ubicación en cada sitio muestreado. Punto UTM X^ UTM Y^ Zona Zona supralitoral / Zona infralitoral Tabla – Análisis por punto de muestreo según tamaño y masa retenida Instrucciones: Registrar el número total de microplásticos (MP) observados por punto y clasificarlos por tamaño según el tamiz utilizado: MP pequeños (<1 mm) → retenidos en tamiz N.º 18–35 (1000–500 μm). MP grandes (1–5 mm) → retenidos en tamiz N.º 4–16 (4750–1000 μm). Indicar también el peso total seco del residuo retenido en el papel filtro si fue medido. Calcular la masa retenida según la fórmula del Item 6.3 (e). Punto MP totales / kg MP pequeños (<1 mm) MP grandes (1– 5 mm) Peso total retenido (mg) Masa retenida (mg)*
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Descripción de columnas: Punto : Código o nombre del punto de muestreo asignado (ej. P1, P2…). MP totales / kg : Número total de microplásticos observados por kilogramo de muestra seca de arena, sumando todas las fracciones de tamaño. MP pequeños (<1 mm) : Cantidad de partículas microplásticas con tamaño entre 0.50 y 1.00 mm, generalmente retenidas en tamices N.º 18 a 35. MP grandes (1–5 mm) : Cantidad de partículas microplásticas con tamaño entre 1.00 y 4.75 mm, retenidas en tamices N.º 4 a 16. Peso total retenido (mg) : Peso final del papel filtro con los residuos adheridos, luego del proceso de filtración y secado. _Masa retenida (mg)_* _: Diferencia entre el peso final y el peso inicial del papel filtro, estimando la cantidad de residuos sólidos flotantes retenidos (incluye posibles microplásticos).
- Solo se calcula si se pesó el filtro antes y después del secado._ Tabla – Registro de resultados por subpunto de muestreo Cada grupo deberá completar la siguiente tabla tras el análisis de microplásticos en laboratorio. Para cada subpunto (S1, S2, S3) de las zonas supralitoral e infralitoral:
- Anotar el número de microplásticos encontrados en 0.25 m² de arena seca y tamizada.
- Clasificar el nivel de contaminación según la siguiente escala del ICAPTU (2018) : o ÓPTIMO : 0 a 10 partículas / 0.25 m² o CONTROL : 11 a 79 partículas / 0.25 m² o ALERTA : más de 79 partículas / 0.25 m² Finalmente, cada grupo podrá calcular el promedio por zona y dar una interpretación general para su punto de muestreo (P1 a P4). Grupo Punto de Muestreo Zona Subpunto Área del Subpunto (m²) N° de Microplásticos encontrados Nivel de contaminación (según ICAPTU) 1 P1 Supralitoral S1 0. 1 P1 Supralitoral S2 0. 1 P1 Supralitoral S3 0. 1 P1 Infralitoral S1 0. 1 P1 Infralitoral S2 0. 1 P1 Infralitoral S3 0.
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Tabla. Registro morfológico de microplásticos Punto de muestreo Zona (S/I) Subpunto Nº de partícula Morfología observada (según guía) Forma predominante Color Origen (Primario / Secundario) Fuente estimada Ejemplo: P S S1 MP 1 Fibra Alargada Azul Secundario Textil (ropa sintética) Ejemplo: P S S1 MP 2 Fragmento Irregular Transparente Secundario Embalaje plástico Ejemplo: P S S1 MP 3 Pellet Esférica Blanco Primario Materia prima industrial MP 4 MP 5
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10. ANEXOS
DIAGRAMA DE FLUJO METODOLÓGICO
1. Muestreo de arena en campo (3 kg por zona) **↓
- Secado en estufa (60 °C, 48 h) ↓
- Tamizado (5 mm / 1 mm / 0.3 mm) ↓
- Submuestreo (50 g) ↓
- Flotación con NaCl saturado ↓
- Filtrado con papel filtro ↓
- Secado del filtro ↓
- Observación microscópica ↓
- Registro y análisis de datos**
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11. Interpretación final, propuesta de acción y relevancia ambiental local Instrucciones: Al culminar la práctica de laboratorio, cada grupo deberá desarrollar un apartado final en su informe que incluya los siguientes componentes: 11.1 Interpretación del resultado Describir el nivel de contaminación registrado (óptimo, control o alerta, según ICAPTU), sustentado en los datos obtenidos: número de partículas por kilogramo, fracción predominante, masa retenida en el filtro y tipo de microplásticos identificados. 11.2 Propuesta de acción, remediación o monitoreo Plantear al menos una medida concreta que podría implementarse en la playa evaluada para reducir o controlar la contaminación por microplásticos. Las acciones pueden estar orientadas a: Limpieza comunitaria organizada. Programas de educación y sensibilización ambiental. Instalación de infraestructura (contenedores, señalización). Monitoreo participativo y vigilancia ambiental etc. Esta propuesta debe estar sustentada en al menos una normativa o guía técnica vigente , como, por ejemplo: ICAPTU – Índice de Calidad Ambiental en Playas Turísticas (MINAM, 2018). Directiva Sanitaria N.º 038 - MINSA/DIGESA-V.02 : Procedimientos para la evaluación de playas. Resolución Ministerial N.º 242- 2021 - MINAM : Distinción ambiental de playas. Guía para campañas de educación ambiental en zonas marino costeras (MINAM, 2015). UNEP (2020). Guidelines for Monitoring and Assessment of Plastic Litter in the Ocean. 11.3 Relevancia ambiental local Redactar un párrafo reflexivo que explique la importancia de este tipo de estudios en el contexto costero de Lima Metropolitana, con énfasis en playas urbanas. Mencionar cómo la acumulación de microplásticos impacta la salud del ecosistema marino, la seguridad pública y el uso recreativo del litoral, y por qué es necesario promover la gestión ambiental basada en evidencia.
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REFERENCIAS
Purca, S., & Henostroza, A. (2017). Presencia de microplásticos en cuatro playas arenosas de Perú. Revista Peruana de Biología, 24(1), 101 – 106. https://doi.org/10.15381/rpb.v24i1. Zárate, M., & Iannacone, J. (2021). Microplásticos en tres playas arenosas de la costa central del Perú. Revista Salud Ambiental, 21(2), 123–131. Cole, M., et al. (2013). Microplastic ingestion by zooplankton. Environmental Science & Technology, 47(12), 6646–6655. https://doi.org/10.1021/es400663f Hidalgo-Ruz, V., et al. (2012). Microplastics in the marine environment: A review of the methods used for identification and quantification. Environmental Science & Technology, 46(6), 3060–3075. https://doi.org/10.1021/es KIOST. (2016). How to use AMETEC protocol on beach debris survey? Korea Marine Litter Institute, South Sea Research Institute. http://www.kiost.ac.kr
