Mecanismos y fases de la fitorremediación
Enviado por marlenlizeth • 9 de Diciembre de 2013 • 2.553 Palabras (11 Páginas) • 507 Visitas
Índice Temático.
Introducción
Mecanismos y fases de la fitorremediación
Fitorremediación de contaminantes orgánicos.
Fitorremediación de contaminantes inorgánicos.
Plantas transgénicas y fitorremediación.
Ventajas y desventajas
Conclusiones
Bibliografía.
Introducción
La etimología proviene del griego phyton (planta) y del latín remedium (restablecer el equilibrio, la remediación). La fitorremediación no es un concepto nuevo, pues desde hace 3000 años los hombres han utilizado la capacidad natural de purificación de las plantas para el tratamiento del agua. Desde la década de 1970 esta práctica ha encontrado un renovado interés, en particular para el tratamiento de los plaguicidas y de los metales (http://es.wikipedia.org/wiki/Fitorremediaci%C3%B3n).
En las últimas décadas del siglo XX surgieron tecnologías basadas en el empleo de organismos vivos para descontaminar suelos o emplazamientos contaminados y recuperar los ecosistemas afectados. Cuando estas tecnologías se basan en el uso de plantas, globalmente reciben el nombre de fitorremediación (en español se usan indistintamente también: fitorrecuperación, fitocorrección, fitorrestauración o fitorrehabilitación). Se define como el uso de plantas verdes para eliminar los contaminantes del entorno o para reducir su peligrosidad (Salt et al., 1998).
La fitorremediación de suelos contaminados se basa en el uso conjunto de plantas, enmiendas del suelo y técnicas agronómicas para eliminar, retener, o disminuir la toxicidad de los contaminantes del suelo (Chaney et al., 1997). Este grupo de fitotecnologías reúne un gran número de ventajas, especialmente la limpieza y la economía; no utilizan reactivos químicos peligrosos, ni afectan negativamente a la estructura del suelo, sólo aplican prácticas agrícolas comunes; además, el proceso se realiza 'in situ' evitando costosos transportes (Cunningham et al., 1995).
Es conveniente mencionar que en la aplicación de la fitorremediación intervienen múltiples disciplinas como la fisiología vegetal, agronomía, microbiología, hidrogeología, edafología, química, ingeniería, etc,.
Mecanismos y fases de la fitorremediación
La desintoxicación de contaminantes por fitorremediación se realiza empleando al menos uno de los siguientes mecanismos: fitoextracción, rizofiltración, fitoestimulación, fitoestabilización, fitovolatilización y fitodegradación.
La fitoextracción o fitoacumulación consiste en la absorción de contaminantes por las raíces; es la capacidad de algunas plantas para acumular contaminantes en sus raíces, tallos o follaje. Este mecanismo ha sido ampliamente estudiado en plantas que acumulan metales (Jian et al. 1997) y recientemente con materiales radioactivos (Dushenkov 2003).
La rizofiltración se basa en la utilización de plantas crecidas en cultivos hidropónicos, se prefieren raíces de plantas terrestres con alta tasa de crecimiento y área superficial para absorber, concentrar y precipitar contaminantes.
En la fitoestimulación o rizodegradación las plantas generan los exudados radiculares que estimulan el crecimiento de los microorganismos nativos capaces de degradar compuestos orgánicos xenobióticos.
La fitoestabilización es un mecanismo que utiliza a la planta para desarrollar un sistema denso de raíces que le permite reducir la biodisponibilidad y la movilidad de los contaminantes evitando el transporte a capas subterráneas o a la atmósfera.
La fitovolatilización se produce a medida que las plantas en crecimiento absorben agua junto con los contaminantes orgánicos solubles. Algunos de los contaminantes pueden llegar hasta las hojas y evaporarse o volatilizarse a la atmósfera. Los álamos, volatilizan el 90 % del tricloroetileno que absorben (Núñez et al. 2004).
Tabla 1. Mecanismos de fitoremediación
Una planta fitorremediadora realiza cualquiera de los mecanismos anteriores siguiendo tres fases: Absorción, excreción y desintoxicación de contaminantes.
1) La absorción de contaminantes se realiza a través de las raíces y las hojas mediante las estomas y la cutícula de la epidermis (Watt y Evans 1999). Esta absorción ocurre en las raíces jóvenes, que absorben los compuestos por ósmosis dependiendo de factores externos como la temperatura y el pH del suelo. Otros factores importantes que inciden en la penetración del contaminante son su peso molecular e hidrofobicidad que determinan que estas moléculas atraviesen las membranas celulares de la planta. Después de cruzar la membrana, los contaminantes son distribuidos a través de toda la planta (Harvey et al. 2002).
2) La excreción se da cuando los contaminantes son absorbidos por las raíces y expulsados por medio de las hojas (fotovolatilización). Cuando las concentraciones de los contaminantes son elevadas, solo pequeñas fracciones (menos del 5 %) se excretan sin cambios en su estructura química.
3) La desintoxicación de los compuestos orgánicos se lleva a cabo por la vía de la mineralización hasta dióxido de carbono.
También es importante mencionar algunos de los procesos involucrados en la fitorremediación los cuales son físico como la sedemientacion, filtración, adsorción y volatilización; en los químicos entra la hidrolisis, precipitación, complejación, reacciones redox y fotoquimímicas; por último en las biológicas intervienen el metabolismo de las plantas y de los seres vivos.
Fig. 1 Ejemplo esquemático de la fitorremediación.
Fitorremediación de contaminantes orgánicos.
Para la fitorremediación de contaminantes orgánicos se toma en cuenta los siguientes aspectos:
1) El metabolismo de los contaminantes al interior y al exterior de la planta (rizósfera).
2) Los procesos que conducen a la completa degradación de los contaminantes (mineralización).
3) La absorción de los contaminantes (Reichenauer y Germida, 2008).
Las plantas metabolizan los compuestos orgánicos a través de tres pasos secuenciales:
Fase I. Involucra la conversión/activación (oxidación, reducción e hidrólisis) de los compuestos orgánicos lipofílicos (Komives y Gullner, 2005).
Fase II. Permite la conjugación de los metabolitos de la fase I a una molécula hidrofílica endógena como los azúcares, aminoácidos y glutationa (Dietz y Schnoor, 2001).
Fase III. Promueve la compartimentalización de los compuestos orgánicos modificados en las vacuolas o formación de enlaces con los componentes
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