Fitorremediación de suelos contaminados con arsénico, cobre y plomo empleando Echeveria elegans y Crassula ovata

Abstract

El manejo inadecuado de residuos generados por la industria ha contribuido a la contaminación del suelo por metales pesados y metaloides, convirtiéndose en un problema, debido a su persistencia en el suelo por años, provocan efectos toxicológicos a plantas y animales, así como afectaciones a la salud humana. Por estas razones, es necesario la remediación de suelos contaminados. La fitorremediación es una alternativa de tratamiento de suelos contaminados rentable y amigable con el ambiente para la extracción de metales y metaloides. En este proyecto se evaluó el proceso de fitorremediación (fitoextracción y fitoestabilización) en un suelo proveniente de una industria metalmecánica contaminado con arsénico, cobre y plomo, mediante la utilización de las especies vegetales Echeveria elegans (echeveria) y Crassula ovata (árbol de jade). Se realizaron dos experimentos, uno en suelo sin adición de nutrientes y el segundo en suelo con adición de nutrientes. Los resultados obtenidos fueron que ambas plantas tuvieron la capacidad para acumular y estabilizar As, Cu y Pb en suelo con poco o gran contenido de nutrientes. Ambos vegetales resultaron hipertolerantes de acuerdo con sus factores de bioconcentración (FBC) y factores de traslocación (FT), los cuales indican su potencial para ser utilizados en un tratamiento de fitorremediación. Es decir, fueron efectivas para la técnica de fitoestabilización a altas concentraciones de estos contaminantes. Al finalizar los seis meses de tratamiento, las concentraciones de As, Cu y Pb no se redujeron por debajo de los límites máximos permisibles en suelo industrial establecidos en la NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004 y en la Guía de Calidad de Suelos Industriales de Canadá (el Cu no está regulado en México) en ambos experimentos. Sin embargo, se obtuvo el tiempo y la velocidad aproximados de remoción de estos contaminantes, concluyendo que el proceso sería idóneo cuando las concentraciones de los contaminantes en suelo sean menores a 4 o 5 veces, para el arsénico, 10 a 12 veces para el plomo y hasta 20 veces para el cobre.

Inadequate management of industry-generated waste has contributed to soil contamination by heavy metals and metalloids, becoming a problem, due to its persistence in the soil for years, causing toxicological effects on plants and animals, as well as affectations on human health. For these reasons, the remediation of contaminated soils is necessary. Phytoremediation is a cost-effective and environmentally friendly alternative treatment for metal and metalloid extraction for contaminated soils. This project evaluated the process of phytoremediation (phytoextaction and phytostabilization) in a soil from a metalworking industry, contaminated with arsenic, copper and lead, using the plant species Echeveria elegans (echeveria) and Crassula ovata (jade tree). Two experiments were conducted, one in soil without the addition of nutrients and the second in soil with the addition of nutrients. The results obtained dictated that both plants had the ability to accumulate and stabilize As, Cu and Pb in soil with little or high nutrient content. Both plants were hypertolerant according to their bioconcentration factors (BCF) and translocation factors (TF), which indicate their potential to be used in a phytoremediation treatment. That is, they were effective for the technique of phytostabilization at high concentrations of these contaminants. At the end of six months of treatment, the concentrations of As, Cu and Pb were not reduced below the maximum permissible limits in industrial soil set out in NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004 and in the Canadian Industrial Soil Quality Guide (the Cu is not regulated in Mexico) in both experiments. However, the approximate time and velocity of removal of these contaminants was obtained, concluding that the process would be ideal when concentrations of pollutants were less than 4 or 5 times, for arsenic, 10 to 12 times for lead and up to 20 times for copper.