https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
59
Artículo de revisión
Contaminación hídrica por metales pesados en un contexto de
cambio climático mediante análisis bibliométrico
Water pollution by heavy metals in a climate change context through
bibliometric analysis
Humberto Álvarez Cabrera*
Universidad Nacional “Siglo XX”
La Paz - Bolivia
Universidad Técnica de Oruro
Oruro - Bolivia
halvarezc2002@gmail.com
https://orcid.org/0009-0009-3766-8585
*Correspondencia:
halvarezc2002@gmail.com
Cómo citar este artículo:
Álvarez, H. (2025). Contaminación hídrica
por metales pesados en un contexto de
cambio climático mediante análisis
bibliométrico. Esprint Investigación, 4(4), 59-
72.
https://doi.org/10.61347/ei.v4i4.183
Recibido: 2 de septiembre de 2025
Aceptado: 5 de octubre de 2025
Publicado: 11 de noviembre de 2025
Resumen: La contaminación hídrica por metales pesados en un contexto de cambio
climático representa un problema ambiental de fundamental importancia en la
actualidad. Los ríos y aguas subterráneas están siendo afectados por vertidos domésticos,
mineros e industriales que introducen elementos tóxicos como cadmio, zinc, manganeso,
mercurio y plomo, los cuales se acumulan en los ecosistemas acuáticos y agrícolas. Por
otro lado, el cambio climático agrava esta situación al modificar los patrones de
precipitación y tempe
ratura, generando sequías e inundaciones que facilitan la
movilización y concentración de metales pesados en el agua. En zonas mineras, las
lluvias intensas arrastran residuos metálicos hacia los ríos, mientras que la escasez
hídrica obliga a la reutilización de aguas contaminadas en la agricultura, afectando
cultivos y suelos agrícolas. El uso de estas aguas contaminadas para riego o consumo
humano provoca enfermedades crónicas como daños renales, alteraciones neurológicas,
cáncer y problemas en el desarrollo infantil. Además, los metales pesados no se
degradan, permanecen en el ambiente y se acumulan en la cadena alimentaria,
generando impactos prolongados en la salud humana y los ecosistemas. El objetivo de
este estudio fue realizar un análisis bibliométr
ico sobre la producción científica
relacionada con la contaminación hídrica por metales pesados en un contexto de cambio
climático, con el fin de identificar las principales tendencias, enfoques temáticos y redes
de colaboración en este campo de investigación.
Palabras clave: Cambio climático, contaminación, metales pesados, recursos hídricos.
Abstract: Water pollution by heavy metals in the context of climate change represents an
environmental issue of fundamental importance today. Rivers and groundwater are being affected
by domestic, mining, and industrial discharges that introduce toxic elements such as cadmium,
zinc, manganese, mercury, and lead, which accumulate in aquatic and agricultural ecosystems.
Furthermore, climate change exacerbates this situation by altering precipitation and temperature
patterns, generating droughts and floods that facilitate the mobilization and concentration of
heavy metals in water. In mining areas, intense rainfall drags metallic residues into rivers, while
water scarcity forces the reuse of contaminated water in agriculture, affecting crops and soils. The
use of such polluted waters for irrigation or human consumption causes chronic diseases such as
kidney damage, neurological disorders, cancer, and developmental problems in children. In
addition, heavy metals do not degrade; they persist in the environment and accumulate in the food
chain, generating long-term impacts on human health and ecosystems. The objective of this study
was to conduct a bibliometric analysis of the scientific production related to water pollution by
heavy metals in the context of climate change, in order to identify the main trends, thematic
approaches, and collaboration networks in this field of research.
Keywords: Climate change, heavy metals, pollution, water resources.
Copyright: Derechos de autor 2025
Humberto Álvarez Cabrera.
Esta obra está bajo una licencia internacional
Creative
Commons Atribución-
NoComercial 4.0.
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 60
1. Introducción
El cambio climático influye significativamente en los procesos de contaminación fluvial en zonas de
explotación minera, siendo los eventos extremos de variación de temperatura y precipitación, los que
favorecen la lixiviación y el arrastre de metales pesados hacia los cuerpos de agua. En esta dinámica,
dichos metales tienden a sedimentarse en los lechos fluviales, incrementando los riesgos ambientales,
ecológicos y sanitarios, y afectando gravemente la calidad de los recursos hídricos y los medios de vida
circundantes (Iordache et al., 2022). La interacción entre el cambio climático y la contaminación minera
es compleja y requiere un análisis con enfoque integral que fortalezca la gestión de los recursos hídricos
y prevenga efectos irreversibles sobre la salud humana, la biodiversidad acuática y la seguridad
alimentaria. Por tanto, es necesario establecer bases científicas que permitan diseñar políticas
ambientales y estrategias resilientes (Motovilov & Fashchevskaya, 2021).
El cambio climático también genera un impacto importante en la agricultura, particularmente en la
producción de maíz, debido a la toxicidad en las raíces de las plantas causada por el aumento de las
precipitaciones y a las variaciones de temperatura. Bajo estas condiciones climáticas, el suelo se vuelve
más ácido y facilita la movilidad de metales pesados peligrosos como el cadmio, el plomo y el arsénico.
Al volverse más biodisponibles estos materiales son absorbidos por las raíces y afectan negativamente
el crecimiento de la planta. Como resultado, la planta presenta dificultades para desarrollar raíces
fuertes, realizar una fotosíntesis eficiente y absorber nutrientes esenciales como nitrógeno, fósforo y
potasio. Además, los metales pueden acumularse en los granos, representando un riesgo para la salud
humana y animal, y contribuyendo a la degradación progresiva de los ecosistemas agrícolas, lo que
compromete la sostenibilidad de la seguridad alimentaria en las regiones afectadas (Nassar et al., 2025).
En la región de Asia Central, el lecho marino seco del Aral constituye un desierto salino
antropogénico fuertemente influido por el cambio climático. Su fisiografía de reciente formación
presenta suelos calcáreos y alcalinos, de textura franco-arenosa, susceptibles a procesos de deflación.
Como consecuencia, la superficie del suelo se encuentra contaminada por metales pesados como
cadmio (Cd), zinc (Zn), manganeso (Mn) y cobre (Cu), lo que provoca la degradación del aire, el suelo,
el agua y la vegetación. Las principales fuentes de contaminación con cadmio se deben al uso excesivo
de agroquímicos y a los vertidos residuales procedentes de complejos industriales y áreas urbanas.
Asimismo, los contenidos elevados de cadmio, por encima de los niveles tolerables, tienden a asociarse
con el zinc, generando un efecto sinérgico de contaminación en el medio ambiente (Issanova et al.,
2022).
En relación con las liberaciones globales de mercurio (Hg) en el agua, se estima que cerca del 50%
se produce en China e India, donde el Hg se drena hacia los océanos Pacífico Occidental e Índico Norte,
De acuerdo con un inventario global de mercurio en agua dulce, las liberaciones de este metal en
sistemas continentales podrían estar dominadas por la minería de oro artesanal y a pequeña escala, así
como por descargas industriales entre ellas provenientes de fábricas de cemento y de aguas residuales
generadas por laboratorios, clínicas y hospitales. Los cambios en las emisiones antropogénicas son
continuos y se prevé que la aceleración del uso del suelo y el cambio climático tengan efectos
significativos en los ciclos globales, regionales y locales del mercurio, generando retroalimentaciones
inesperadas e impactos negativos (Obrist et al., 2018).
Los metales pesados, en su mayoría, se depositan en forma natural en la corteza terrestre,
especialmente en el suelo y el agua en diferentes concentraciones. Estos ocasionan contaminación
ambiental; no obstante, pueden liberarse por medio de procesos naturales y antrópicos a través de
desechos de las actividades agrícolas, vertidos de residuos domésticos e industriales, así como de
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 61
aguas residuales procedentes de laboratorios, clínicas y hospitales (Mohammed et al., 2011). Por otra
parte, en cuanto a los contaminantes orgánicos que constituyen fuente de metales pesados, pueden
emplearse hongos bioasimiladores como el Pleurotus; sin embargo, los metales pesados son difíciles
de eliminar, pues persisten en el ecosistema (Ibrahim et al., 2024).
Con respecto a la calidad de efluentes industriales y aguas residuales domésticas en Faisalabad
(distrito de Pakistán), estas resultan altamente contaminantes, ya que contienen metales pesados como
el plomo, cadmio y cromo; sin embargo, su uso para el riego agrícola es frecuente como medida para
evitar la desertificación (Yamin et al., 2015). Asimismo, estudios efectuados en los efluentes
industriales de Kot Lakhpat, Lahore, reportaron una mayor concentración de Cr, Cd, Fe, Pb y Zn,
constituyendo indicadores de la presencia de metales pesados en altas concentraciones en las zonas
donde se encuentran los establecimientos industriales (Sohail et al., 2021).
El cambio y la variabilidad climáticos influyen de manera significativa en la presencia de metales
pesados en las aguas subterráneas de la India, principalmente en zonas carentes de vegetación y pobres
en materia orgánica. Del mismo modo, los fenómenos extremos, como sequías e inundaciones afectan
directamente la recarga de los acuíferos, un proceso que a menudo depende de oscilaciones
atmosféricas globales como El Niño y La Niña (Taylor et al., 2013). Durante las sequías intensas, se
reduce considerablemente el almacenamiento de aguas subterráneas, mientras que las lluvias fuertes,
aunque contribuyen a su recarga, lo hacen de forma irregular y localizada, lo que puede generar
contaminación microbiana en los acuíferos superficiales (Swain et al., 2022). La India presenta un
elevado crecimiento demográfico y, a nivel mundial, es uno de los países que más utilizan aguas
subterráneas, principalmente para el riego. Más de la mitad de su población urbana y cerca de cuatro
quintas partes de su población rural utilizan aguas subterráneas para su consumo sin ningún tipo de
tratamiento, pese a que dichas aguas están siendo contaminadas por los vertidos de aguas residuales
procedentes de usos tanto domésticos como industriales (Swain et al., 2022).
En Pakistán las aguas residuales procedentes de vertidos domésticos e industriales se acumulan en
masas de aguas superficiales y subterráneas, cuya tasa de tratamiento es inferior al 8% (Akhtar et al.,
2018). Estas aguas residuales se vierten en los ríos (Raví y Chenab), siendo esta la principal fuente de
contaminación subterránea. Los agricultores utilizan las aguas residuales como alternativa a los
recursos hídricos de los canales y, en el distrito de Faisalabad, cerca de mil hectáreas han sido regadas
con aguas residuales en los últimos treinta años (Baig et al., 2011), mientras que los efectos del cambio
climático han acentuado los procesos de contaminación hídrica y edáfica. En la figura 1 se puede
observar el impacto del cambio climático en un sistema de agua subterráneo:
De acuerdo con los antecedentes expuestos, el problema de investigación identificado es el
siguiente: ¿Cómo el análisis bibliométrico contribuye a la comprensión de la relación existente entre el
grado de contaminación hídrica por metales pesados y el cambio climático? Para dar respuesta al
problema de investigación se estableció el objetivo general: Realizar un análisis bibliométrico sobre
investigaciones y publicaciones relacionadas con la contaminación hídrica por metales pesados en un
contexto de cambio climático, a partir de la base de datos indexada de Scopus. Asimismo, se plantearon
los siguientes objetivos específicos: determinar la producción científica anual y la producción científica
por países, explicar la productividad por tipo de institución, establecer las aportaciones más citadas,
así como el impacto de las revistas con mayor publicación, señalar la relación con otras temáticas y las
principales tendencias de investigación.
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 62
Figura 1
Diagrama conceptual del impacto del cambio climático en un sistema de agua subterránea
Nota. Adaptado de “Impact of climate change on groundwater hydrology: a comprehensive review and current status of the Indian
hydrogeology” (p. 2), por Swain et al., 2022, Applied Water Science, 3 (17).
2. Metodología
El estudio se sustentó en el método descriptivo de análisis bibliométrico de la producción científica
relacionada con la contaminación hídrica por metales pesados en un contexto de cambio climático.
Según Pritchard (1969), citado por Cuevas-Molano et al. (2019), el concepto de bibliometría se definió
como: “la aplicación de métodos matemáticos y estadísticos a los libros y los medios de comunicación”
(p. 348). Se llevó a cabo un estudio de artículos científicos publicados recientemente, y otros con mayor
frecuencia en la base de datos Scopus. Esta base de datos fue seleccionada debido a su confiabilidad y
alto rigor científico. La selección e identificación de los artículos relativos al estudio se realizaron en el
mes de julio de 2025, considerándose publicaciones comprendidas entre los años 2017 y 2025,
principalmente en idioma inglés, aunque también se incluyeron artículos en español, caracterizados
como investigaciones originales.
La estrategia de búsqueda se estructuró en dos etapas: identificación y revisión. En la etapa de
identificación, se efectuó la búsqueda utilizando descriptores y palabras clave como “heavy metals” y
Cambio
climático
Cambio
en la
temperatura
del aire
Cambio en el
régimen
pluviométrico
Cambio
en la
temperatura de
las aguas
subterráneas
Aumento de nivel
del mar
Cambio en la
recarga de aguas
subterráneas
Cambio en la tasa
de evapo-
transpiración
Impactos sobre la
disponibilidad de
aguas subterráneas
Impactos sobre la
calidad de aguas
subterráneas
Impactos sobre la vida de
seres vivos que habitan en
aguas subterráneas
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 63
“climate change” en la base de datos Scopus, obteniéndose un total de 101 documentos, de los cuales
se filtraron 19 artículos científicos. En la etapa de revisión, se consideró que los artículos contaran con
el formato PDF/A estándar, requisito necesario para realizar la investigación. Para el análisis de datos,
se utilizaron las métricas de Scopus a nivel de revistas, artículos y autores; además, se emplearon los
softwares VOSviewer, para la creación de mapas bibliométricos, y Bibliometrix, que permitieron
realizar un análisis integral basado en indicadores de pertinencia con el tema estudiado. En la tabla 1
se evidencia la descripción de los parámetros de identificación y los criterios de búsqueda de
información utilizados en el estudio. Los parámetros de identificación para la búsqueda de
información fueron los siguientes:
Tabla 1
Parámetros de identificación y criterios de búsqueda de información
Base de datos Scopus
Idioma Inglés, español
Período de análisis 2017 – 2025 (definido por la base de datos)
Fecha de consulta 11 y 12 de julio de 2025
Tipos de documentos Artículos científicos
Tipo de revista Cualquiera
Campo y término de búsqueda TITLE (heavy metals AND climate change)
Resultado total 101
Parámetro de análisis/indicadores
Bibliométricos
Indicadores de cantidad:
- Producción científica anual
- Producción científica por países,
- Productividad por tipo de institución
Indicadores de impacto:
- Aportaciones más citadas
- Factor de impacto de las revistas con mayor publicación
Indicadores de calidad:
- Palabras clave y relación con otras temáticas,
- Principales corrientes o tendencias de investigación (mapa
temático)
Nota. Adaptado de “El emprendimiento turístico rural y sus tendencias a través de un análisis Bibliométrico” (p. 76), por Quispe et al., 2024,
Cuadernos de turismo, 1 (53).
3. Resultados
La producción científica de nuevos conocimientos es el principal aporte de la universidad al desarrollo
integral de una nación. La investigación constituye la fuente de solución de problemas reales; sin
embargo, las soluciones nunca ocurrirán si no se difunden y se publican los resultados de una
investigación, de ahí la frase: “lo que no se publica, no existe”, por ello, la publicación, como parte de
la comunicación científica y académica, constituye un elemento clave de obligación ética y moral de
todo investigador (Auza-Santiváñez et al., 2020).
La figura 2 muestra que la producción científica anual sobre el impacto del cambio climático en la
contaminación hídrica superficial y subterránea a nivel mundial describe un comportamiento
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 64
polinómico cuadrático creciente entre 1998 y 2025, cuya bondad de ajuste R
2
de 0,88 es muy bueno. En
el periodo 1998 - 2008, la actividad investigativa fue incipiente, representando solo el 3,96% del total
de publicaciones, con estudios centrados principalmente en la identificación de fuentes de
contaminación y los primeros indicios del cambio climático en ecosistemas acuáticos (López, 2020).
Posteriormente, entre 2009 y 2018, se produjo un notable incremento hasta el 32,67%, impulsado
por la mayor preocupación global por el cambio climático y el desarrollo de nuevas metodologías
analíticas y modelos predictivos. Desde 2019 hasta 2025, la producción alcanzó el 63,37%,
consolidándose como una de las áreas de mayor interés científico. En esta etapa, las investigaciones se
caracterizan por un enfoque interdisciplinario que integra hidrología, edafología, medio ambiente y
políticas de mitigación, orientadas a comprender la movilidad, acumulación y riesgo de los metales
pesados bajo escenarios climáticos extremos (Auza-Santiváñez et al., 2020).
Figura 2
Producción anual de artículos científicos
En la figura 3 se puede observar la producción de artículos científicos por países, donde se muestra
una marcada participación de China que lidera ampliamente con 108 publicaciones, consolidándose
como el principal productor mundial. Le siguen, aunque con una diferencia considerable, Estados
Unidos con 30 artículos e India con 24, evidenciando también una fuerte presencia en la generación de
conocimiento. En un rango intermedio se ubican Suecia (23), Polonia (22), Países Bajos (21) y Rumania
(21), países europeos con una actividad científica constante. Con una producción moderada destacan
Canadá y República Checa con 16 artículos cada uno, seguidos por Egipto (14) y España (13).
Finalmente, con niveles similares de contribución se encuentran Noruega (11), Italia (10), Malasia (10)
y Nigeria (10). En conjunto, los datos reflejan un liderazgo asiático y europeo en la producción
científica, con China como actor dominante y una participación relevante de países emergentes en el
ámbito académico global (Reyes et al., 2024).
y = 0,0254x
2
- 0,3023x + 0,9924
R² = 0,8811
0
2
4
6
8
10
12
14
1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024
Artículos científicos
Años
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 65
Figura 3
Producción científica por países por año
Nota. Elaboración propia en base a datos Scopus (2025)
De la misma forma, Latinoamérica por su diversidad biológica y cultural, tiene la capacidad para la
producción científica mundial. El hecho de poseer ecosistemas únicos, como la Amazonía y los Andes,
ofrece oportunidades para la investigación en áreas como la biodiversidad, la ecología y la
conservación. Países como Brasil, Argentina, Chile, México y Colombia realizan contribuciones
significativas en campos como la biotecnología, las energías renovables, la astronomía y las ciencias de
la salud. De esta manera, Brasil encabeza las investigaciones agrícolas y en biocombustibles en la
región, mientras que Chile sobresale en la investigación de astronomía por sus observatorios de clase
mundial en el desierto de Atacama. Argentina, por su parte, se destaca en biotecnología y desarrollo
de vacunas, mientras que Colombia realiza aportes significativos en estudios sobre biodiversidad y
cambio climático (Ricardo-Jiménez et al., 2025). La figura 4 muestra el mapa de variables incidentes,
donde se observan las interconexiones entre las variables analizadas, destacando aquellas con mayor
influencia dentro del sistema de estudio.
La presencia de metales pesados como cromo, níquel, cadmio, zinc, arsénico, manganeso y mercurio
en el ambiente representa una de las principales amenazas a los ecosistemas y la salud humana. Estos
metales se generan principalmente por actividades industriales, mineras, agrícolas y urbanas,
acumulándose en el suelo, así como en las aguas superficiales y subterráneas, lo que altera su calidad
y afectando la biota acuática y terrestre. El cambio climático modifica los patrones de precipitación,
temperatura y escorrentía, lo que favorece la movilización y redistribución de los contaminantes
(Loyde de la Cruz et al., 2022). Las inundaciones facilitan el transporte de metales desde las zonas
industriales hacia los cuerpos de agua, mientras que las sequías aumentan su concentración en suelos
y acuíferos. El aumento de la temperatura y la acidez del agua modifica la solubilidad y la
biodisponibilidad de estos elementos, incrementando su toxicidad (Pabón et al., 2020). La figura 4
muestra el mapa de variables incidentes.
108
30
24
23
22
21
21
16
16
14
13
11
10
10
10
0 20 40 60 80 100 120
CHINA
USA
INDIA
SWEDEN
POLAND
NETHERLANDS
ROMANIA
CANADA
CZECH REPUBLIC
EGYPT
SPAIN
NORWAY
ITALY
MALAYSIA
NIGERIA
Frecuencia de producción científica
Países
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 66
Figura 4
Mapa de variables incidentes
Nota. Los datos fueron extraídos de la base de datos Scopus, generados con Bibliometrix (2025)
La figura 5 muestra las relaciones conceptuales entre las palabras clave de los artículos científicos
analizados, en el cual el tamaño del nodo es relevante, pues representa la frecuencia de aparición, y los
clústeres de colores agrupan las palabras que pertenecen a una misma línea de investigación. Así, el
clúster rojo refleja la temática del cambio climático y la contaminación hídrica, siendo las palabras clave
principales: climate change, heavy metals, water quality, water pollution, concentration (composition),
sediments, lakes, eutrophication y surface waters. Este grupo de palabras clave indica investigaciones
centradas en el impacto del cambio climático sobre los ecosistemas acuáticos, especialmente en la
contaminación hídrica por metales pesados. Se observa una fuerte interrelación entre la calidad del
agua, los procesos de sedimentación, los efectos antropogénicos y la modelación hidrológica.
Asimismo, China aparece como país asociado, lo que sugiere una producción científica significativa en
esta línea de investigación.
El clúster verde refleja la temática de aguas subterráneas, mostrando palabras clave: groundwater,
bioremediation, quality control, ph, river, seasonal variation, hydrological development. Este grupo
aborda la dinámica de las aguas subterráneas y superficiales en relación con factores biogeoquímicos
como el pH y la variación estacional; además, incorpora conceptos de remediación ambiental y control
de la calidad del agua. Por su parte, el clúster azul representa una temática relacionada con la
contaminación del suelo y los riesgos para la salud, mostrando las palabras clave: soil pollution, soil
analysis, chromium, copper, zinc, manganese, iron, health risks y risk assessment. Este grupo se enfoca
en la contaminación del suelo por metales pesados y su relación con los riesgos para la salud humana
y ambiental.
El clúster amarillo se centra en la temática de toxicidad de los metales, mostrando las palabras clave:
toxicity, bioavailability, animal, bioaccumulation, pollution exposure, nickel, magnesium. Este grupo
representa estudios de toxicología ambiental enfocados en cómo los metales pesados afectan a los
organismos vivos y a los ecosistemas. Finalmente, el clúster violeta aborda la temática de ecosistemas
y efectos climáticos extremos, mostrando las palabras clave: ecosystem, drought, arctic y
biogeochemistry. Este grupo incluye estudios sobre los efectos del cambio climático en ecosistemas
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 67
específicos, con atención a la disponibilidad de metales pesados bajo condiciones extremas de
temperatura y humedad.
Figura 5
Mapa de análisis factorial
Nota. La información fue extraída de la base de datos de Scopus (2025) y generada por VOSviewer.
También es importante destacar los artículos científicos más citados a nivel mundial por año, ya que
permiten identificar los avances más relevantes en la producción de conocimiento científico. Las citas
evidencian el impacto académico y social de una investigación, mostrando cuántas veces otros
científicos la han consultado; por tanto, este análisis facilita la identificación de tendencias globales en
temas prioritarios de investigación. Los artículos más citados benefician enormemente a la comunidad
científica, pues fortalecen el intercambio, la validación y la acumulación del conocimiento. En el caso
de los estudios publicados en AMBIO (632 citas), Food and Chemical Toxicology (462) o Marine
Pollution Bulletin (337), su alta cantidad de citaciones indica que han tenido un impacto significativo
en sus respectivas áreas, sirviendo como base para nuevas investigaciones.
Las publicaciones citadas con frecuencia orientan otros estudios mediante redes de conocimiento
en torno a problemas globales, como la contaminación ambiental o el cambio climático. Además,
constituyen una medida de reconocimiento académico que fortalece la credibilidad de los autores y de
las instituciones en las que trabajan. Cuando un artículo es citado, demuestra que su contenido fue útil,
replicable y relevante para la comunidad científica (Pabón et al., 2020). A continuación, en la tabla 2,
se presentan los documentos con mayor número de citas, los cuales reflejan el impacto e influencia de
las investigaciones más relevantes dentro del campo de estudio.
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 68
Tabla 2
Documentos más citados a nivel mundial
Base de datos DOI de la publicación
Total de
citaciones (TC)
TC por
año
TC
Normalizado
CAMBIO 10.1007/s13280-017-1004-9 632 79,00 5,95
FOOD CHEM. TOXICOL. 10.1016/j.fct.2009.02.005 462 27,18 1,96
MAR. POLLUT. BULL. 10.1016/j.marpolbul.2007.09.020 337 17,74 1,00
EARTH PLANET. SCI.
LETT.
10.1016/S0012-821X(02)00553-8 170 7,08 1,00
APPL. WATER SCI. 10.1007/s13201-022-01652-0 128 32,00 2,85
CHEMOSPHERE 10.1016/j.chemosphere.2021.133474 111 27,75 2,47
FRONT. PLANT SCI. 10.3389/fpls.2017.02051 102 11,33 2,63
WATER AIR SOIL
POLLUT.
10.1007/s11270-024-07702-4 80 80,00 11,29
SCI. TOTAL. ENVIRON. 10.1016/j.scitotenv.2017.04.041 78 8,67 2,01
ECOL. INDIC. 10.1016/j.ecolind.2018.05.059 69 8,63 0,65
SCI. TOTAL. ENVIRON.-a 10.1016/j.scitotenv.2019.135560 66 11 2,2
WATER AIR SOIL
POLLUT.
10.1007/s11270-017-3261-4 61 6,78 1,57
QUAT. SCI. REV. 10.1016/j.quascirev.2012.06.003 59 4,54 1,72
J. WATER CLIM.
CHANG.
10.2166/wcc.2019.047 56 9,33 1,87
GLOB. CHANG. BIOL. 10.1111/j.1365-2486.2008.01632.x 49 2,72 1
GONDWANA RES. 10.1016/j.gr.2024.01.013 47 23,5 4,66
J. HAZARD. MATER. 10.1016/j.jhazmat.2021.126193 41 8,2 2,13
NPJ CLEAN WATER 10.1038/s41545-021-00147-w 38 9,5 0,85
POL. J. ENVIRON. STUD. 10.15244/pjoes/134292 37 7,4 1,92
INT. J. EARTH SCI.
10.1007/s00531-012-0838-4 37 2,85 1,08
Nota. Datos obtenidos de la base de datos de Scopus y generado en Bibliometrix (2025)
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 69
4. Discusión
La producción científica se define como la evidencia del conocimiento científico generado, la cual
permite visibilizar las investigaciones y refleja la actividad académica y científica de un investigador,
expresada en publicaciones que involucran a una institución o grupo social. Esto contribuye al
desarrollo del conocimiento y a la mejora de la calidad de vida de los habitantes de un país (Piedra-
Salomón & Martínez-Rodríguez, 2007). Por tanto, la producción de artículos científicos se evalúa
mediante el número de publicaciones y su impacto en la sociedad, además de permitir medir la
actividad investigadora de un autor, institución o país, mostrando su capacidad para generar nuevo
conocimiento científico.
Por otro lado, el impacto, evaluado a través de las citas que recibe un artículo, refleja la relevancia
y utilidad de esos conocimientos para otros investigadores y, en última instancia, para la sociedad.
Cuando un trabajo es citado con frecuencia, se infiere que sus resultados han contribuido
significativamente al avance científico o a aplicaciones prácticas (Livia et al., 2011). Muchas actividades
socioeconómicas, urbanas e industriales generan grandes volúmenes de desechos sólidos, líquidos y
gaseosos que ingresan a diversos ecosistemas, degradando la calidad ambiental; por tanto, se
consideran fuentes de contaminación (Chen et al., 2019).
La contaminación del suelo puede producirse como resultado de procesos naturales o de la actividad
antropogénica; sin embargo, esta última aporta una mayor cantidad de metales al suelo (Pabón, 2021).
Los materiales de desecho emitidos por operaciones industriales como la minería, la fundición, la
metalurgia y las actividades agrícolas que emplean aguas residuales para el riego, así como el uso
irracional de fertilizantes en la agricultura y la ganadería, han provocado contaminación por metales
pesados en las tierras cultivadas (Loyde de la Cruz et al., 2022). En cuanto a la contaminación del agua,
los metales pesados predominan entre los desechos industriales vertidos principalmente en los ríos, sin
tratamientos adecuados ni procesos de recuperación pertinentes, lo que provoca efectos negativos en la
toxicidad del agua, la eutrofización y la destrucción de la vida acuática (Chen et al., 2019).
Respecto al cambio climático, puede señalarse que influye de manera significativa en la
contaminación de los recursos hídricos por metales pesados, debido a las alteraciones que genera en
los procesos físicos, químicos y biológicos de los ecosistemas naturales. Cuando las temperaturas
aumentan, tienden a modificar la solubilidad de los metales pesados, facilitando su liberación desde
los sedimentos hacia el agua. Asimismo, las inundaciones promueven el transporte de contaminantes
hacia los acuíferos, mientras que las sequías reducen el caudal de los cuerpos de agua, concentrando
los contaminantes disueltos y agravando su efecto tóxico (Gonzales et al., 2014).
5. Conclusiones
El análisis bibliométrico demostró ser una herramienta eficaz para evaluar las tendencias y enfoques
temáticos de la investigación sobre la contaminación hídrica por metales pesados en un contexto de
cambio climático, ya que permitió identificar las principales áreas de estudio y las redes de
colaboración científica. La producción científica mundial evidenció un crecimiento notable y acelerado
entre 1998 y 2025, ajustándose a una tendencia polinómica cuadrática creciente, lo que demuestra un
incremento sostenido del interés académico y de la preocupación global por los impactos ambientales
asociados a los metales pesados.
En la distribución geográfica de la producción científica, China ocupa una posición de liderazgo,
seguida por Estados Unidos e India, países que concentran los mayores esfuerzos de investigación y
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 70
desarrollo tecnológico orientados al monitoreo y la mitigación de la contaminación por metales
pesados en los recursos hídricos. El análisis de las publicaciones destacó la relevancia de las aguas
residuales domésticas e industriales como una de las principales fuentes de contaminación hídrica y
ambiental, debido al vertido de compuestos metálicos persistentes que deterioran la calidad del agua
y afectan tanto a los ecosistemas como a la salud humana.
La aplicación del método de clúster permitió una organización estructurada de las variables
analizadas, diferenciando cinco líneas temáticas representadas por colores: rojo (contaminación
hídrica), verde (contaminación de aguas subterráneas), azul (contaminación de suelos), amarillo
(toxicidad por metales pesados) y violeta (cambio climático), lo que facilitó la interpretación visual y
conceptual de las relaciones entre los tópicos de investigación. Los documentos más citados
evidenciaron un alto impacto en la comunidad científica, al consolidar bases teóricas y metodológicas
sobre la interacción entre el cambio climático, la dinámica de los metales pesados y la gestión
ambiental, contribuyendo de manera significativa al avance del conocimiento global. En conjunto, los
resultados del análisis bibliométrico reflejan una creciente conciencia científica y social sobre la
necesidad de abordar la contaminación hídrica por metales pesados desde un enfoque
multidisciplinario, considerando sus interacciones con el cambio climático y promoviendo políticas
ambientales sostenibles basadas en evidencia científica.
Referencias
Akhtar, S., Ahmad, S., Huifang, W., Shahbaz A., Ghafoor A., Imran S., & Zafar A. (2018). An analysis
of wastewater irrigation practices and its impacts on the livelihood generation and food chain
contamination in Faisalabad District, Pakistan. ISABB Journal of Health and Environmental
Sciences, 5(4), 33-42. https://doi.org/10.5897/ISAAB-JHE2018.0045
Auza-Santiváñez, J., Santiváñez-Cabezas, M., & Dorta-Contreras, A. (2020). Análisis de la producción
científica y la colaboración internacional boliviana indexada en Scopus entre 1996-2018. Revista
Cubana de Investigaciones Biomédicas, 39(3). 1-17. https://is.gd/CRxwJF
Baig, I., Ashfaq M., Hassan I., Javed M., Khurshid W., & Ali A. (2011). Economic impact of waste water
irrigation in Punjab, Pakistan. Journal of Agricultural Research, 49(2), 5-14. https://is.gd/B9kjC5
Chen, M., Li, F., Tao, M., Hu, L., Shi, Y., & Liu, Y. (2019). Distribution and ecological risks of heavy
metals in river sediments and overlying water in typical mining areas of China. Marine Pollution
Bulletin, 146, 893-899. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2019.07.029
Cuevas-Molano, E., Sánchez, M., & Matosas-López, L. (2019). Análisis bibliométrico de estudios sobre
la estrategia de contenidos de marca en los medios sociales. Comunicación y sociedad, e7441.
https://doi.org/10.32870/cys.v2019i0.7441
Gonzales, G., Zevallos, A., Gonzales-Castañeda, C., Nuñez, D., Gastañaga, C., Cabezas, C., Naeher, L.,
Levy, K., y Steenland, K. (2014). Environmental pollution, climate variability and climate
change: a review of health impacts on the peruvian population. Revista Peruana de Medicina
Experimental y Salud Publica, 31(3), 547-556. https://doi.org/10.17843/rpmesp.2014.313.94
Ibrahim, A., Salem, H., & Abdelhalim, A. (2024). Environmental implications of three Pleurotus strain
growths for water remediation in the perspective of climate change in New Egyptian Delta.
Environmental Science and Pollution Research, 31(15), 22588–22603.
https://doi.org/10.1007/s11356-024-32412-z
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 71
Iordache, A., Nechita, C., Pluháček, T., Schug, K., & Voica, C. (2022). Climate change extreme and
seasonal toxic metal occurrence in Romanian freshwaters in the last two decades—case study
and critical review. npj Clean Water, 5, 2. https://doi.org/10.1038/s41545-021-00147-w
Issanova, G., Abuduwaili, J., Tynybayeva, K., Kalybayeva, A., Kaldybayev, A., Tanirbergenov, S., &
Ge, Y. (2022). Assessment of the Soil Cover in the Dried Aral Seabed in Kazakhstan and Climate
Change in the Region. Water, Air, and Soil Pollution, 233(12), Article 525.
https://doi.org/10.1007/s11270-022-05966-2
Ricardo-Jiménez, S., Bueno-Fernández, M., Herreño-Munera, M., & Mejía-Ríos, J. (2025). La producción
científica en Latinoamérica: Logros, desafíos y oportunidades. CIENCIAMATRIA. Revista
Interdisciplinaria de Humanidades, Educación, Ciencia y Tecnología, 11(20), 79-103.
https://doi.org/10.35381/cm.v11i20.1536
Livia, J., Merino-Soto, C., & Livia-Ortiz, R. (2022). Producción científica en la base de datos Scopus de
una Universidad privada del Perú. Revista Digital de Investigación en Docencia Universitaria, 16(1),
e1500. https://is.gd/tbaIDF
López, S. (2020). Hacia la producción científica sin fronteras. Derecho global. Estudios sobre derecho y
justicia, 5(14), 11-13. https://is.gd/5PUXaj
Loyde de la Cruz, L., González, B., Cruz, A., & Loredo, R. (2022). Suelos agrícolas y metales pesados,
una relación tóxica que se puede remediar. Epistemus (Sonora), 16(33), 93-98.
https://is.gd/6oZI1a
Quispe, G., Jurado, J., & Nina, D. (2024). El emprendimiento turístico rural y sus tendencias a través
de un análisis bibliométrico. Cuadernos de Turismo, 53, 69–93.
https://doi.org/10.6018/turismo.616391
Mohammed, A., Kapri A., & Goel, R. (2011) Heavy Metal Pollution: Source, Impact, and Remedies.
Biomanagement of Metal-Contaminated Soils, 20, 1. https://doi.org/10.1007/978-94-007-1914-9_1
Motovilov, Y., & Fashchevskaya, T. (2021). Modeling Management and Climate Change Impacts on
Water Pollution by Heavy Metals in the Nizhnekamskoe Reservoir Watershed. Water, 13(22),
3214. https://doi.org/10.3390/w13223214
Nassar, F., Abbas, A., & Elshekh, M. (2025). Analyzing the Impact of Climate Change on Maize
Production to Develop Innovative Strategies for Ensuring Global Food Security. Journal of
Environmental and Earth Sciences, 7(2), 198–210. https://doi.org/10.30564/jees.v7i2.8207
Obrist, D., Kirk, J., Zhang, L., Sunderland, E., Jiskra, M., & Selin, N. (2018). A review of global
environmental mercury processes in response to human and natural perturbations: Changes of
emissions, climate, and land use. Ambio, 47(2), 116–140. https://doi.org/10.1007/s13280-017-
1004-9
Pabón, S., Benítez, R., Sarria-Villa, R., & Gallo, J. (2020). Contaminación del agua por metales pesados,
métodos de análisis y tecnologías de remoción. Una revisión. Entre Ciencia e Ingeniería, 14(27),
9-18. https://is.gd/KBHl96
Piedra-Salomón, Y. & Martínez-Rodríguez, A. (2007). Producción científica. Ciencias de la Información,
38(3), 33-38. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=5133641
Reyes, G., Lanzarini, L., Estrebou, C., & Bariviera, A. (2024, abril 1). Un análisis bibliométrico de la
producción científica acerca del agrupamiento de trayectorias GPS. arXiv e-prints.
https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.17761
Esprint Investigación
https://rei.esprint.tech
Vol. 4 N° 4, Edición Especial 2025 (59-72)
Estudios de Sostenibilidad y Desarrollo
ISSN: 2960-8317
Humberto Álvarez Cabrera 72
Sohail, M., Lin, X., Lizhi, L., Rizwanullah, M., Nasrullah, M., Xiuyuan, Y., Manzoor, Z., & Elis, R. J.
(2021). Farmers’ Awareness about Impacts of Reusing Wastewater, Risk Perception and
Adaptation to Climate Change in Faisalabad District, Pakistan. Polish Journal of Environmental
Studies, 30(5), 4663–4675. https://doi.org/10.15244/pjoes/134292
Swain, S., Taloor, A., Dhal, L., Sahoo, S., & Al-Ansari, N. (2022). Impact of climate change on
groundwater hydrology: a comprehensive review and current status of the Indian
hydrogeology. Applied Water Science, 12(6), 120. https://doi.org/10.1007/s13201-022-01652-0
Taylor, R., Scanlon, B., Doll, P., Rodell, M., van Beek, R., Wada, Y., Longuevergne L., Leblanc M.,
Famiglietti J., Edmunds M., & Konikow, L. (2013a). Ground water and climate change. Nature
Climate Change, 3(4), 322–329. https://is.gd/3mGVlr
Yamin, M., Nasir, A., Sultan, M., Ismail, W, Shamshiri R., & Akbar F. (2015). Impact of Sewage and
Industrial Effluents on Water Quality in Faisalabad, Pakistan. Advances in Environmental
Biology, 9 (18), 53-59. https://is.gd/MnfubI
Transparencia
Conflicto de interés
El autor declara que no existen conflictos de interés de naturaleza alguna como parte de la presente
investigación.
Fuente de financiamiento
El autor financia completamente la investigación.
Contribución de autoría
Humberto Álvarez Cabrera: Conceptualización, metodología, software, validación, análisis formal,
investigación, gestión de datos, visualización, redacción - preparación del borrador original, redacción
- revisión y edición, financiamiento, administración del proyecto, recursos, supervisión.
El autor contribuye activamente en el análisis de los resultados, revisión y aprobación del manuscrito
final.
