Trabajo final: fitorremediación

Trabajo final: fitorremediación

Ciencia del Suelo

Daniel Francisco Jaramillo Jaramillo

Elaborado por:

Esteban García Toro

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Universidad EIA

Envigado - Antioquia

20 de mayo de 2021

Definición de Fitorremediación

La fitorremediación es la utilización e implementación de organismos vegetales como alternativa para la recuperación de suelos contaminados por sustancias que afectan de manera nociva los diferentes ecosistemas que interactúan con el suelo; la fitorremediación emplea diferentes técnicas para remover sustancias tóxicas como metales pesados o hidrocarburos mediante tratamientos in situ, es decir, procesos descontaminantes que se realizan en el mismo lugar en el que se encuentran las concentraciones de las sustancias. Esta técnica biológica se basa principalmente en los procesos naturales llevados a cabo por las plantas que posean las características necesarias, lo cual permite el desarrollo de una serie de fases descontaminantes en diferentes medios como suelos, fuentes de agua e incluso la depuración de aguas residuales gracias a las propiedades bio-restauradoras de este tipo de plantas (Velázquez, 2017).

El crecimiento y desarrollo de las plantas genera alteraciones en las propiedades físicas y químicas del suelo, lo cual puede favorecer la remediación en ciertos tipos de suelo, capturando y depurando compuestos orgánicos o inorgánicos, y de esta manera evitar la propagación de daños ambientales en ecosistemas asociados; por ejemplo, se señala el potencial del bejuco de bibijaguas (Canavalia ensiformis) para estabilizar las concentraciones de cobre en suelos arenosos (Almeida et al, 2015). Los organismos vegetales presentan diferentes reacciones según el contaminante al que se les exponga, el nivel de las concentraciones y por supuesto, la especie de la planta; con base en las diferentes respuestas fisiológicas ante la presencia de metales en el suelo, las plantas pueden clasificarse en tres tipos:

• Excluyentes: este grupo consiste en plantas que acumulan metales en el tejido aéreo en mucha menor medida que la concentración existente de metales en el suelo.
• Indicadoras: son aquellas plantas que guardan una relación directa en cuanto a la proporción de metales en el tejido aéreo y la concentración de metales en el suelo.
• Acumuladoras: se trata de plantas en las cuales la acumulación de metales en el tejido aéreo es mayor que la concentración de metales en el suelo.

Tipos de Fitorremediación

Según Velásquez (2017), las alternativas para la recuperación y remediación biológica de suelos contaminados comprenden procesos de transformación físicos y químicos en los cuales la oxidación, degradación o mineralización se lleven a cabo de manera total o parcial. Con el fin de desarrollar tales procesos, es posible clasificar los diferentes tipos de fitorremediación dependiendo de la metodología utilizada, los cuales se basan principalmente en el metabolismo natural de las plantas que se empleen. Entre los principales tipos de fitorremediación se presentan las siguientes metodologías:

• Rizofiltración: se lleva a cabo mediante el cultivo hidropónico de plantas. Con la implementación de esta técnica es posible absorber y adsorber contaminantes que están presentes en sistemas hídricos y efluentes acuosos. Los contaminantes se extraen del medio a través de procesos llevados a cabo por la interacción de las raíces y el medio, y los contaminantes se acumulan en las raíces para finalmente ser cortadas para su disposición final.

• Fitoextracción: este método se lleva a cabo haciendo uso de plantas acumuladoras de elementos tóxicos, los cuales pueden ser compuestos orgánicos o inorgánicos; en este caso la planta absorbe los contaminantes del suelo y los acumula en las zonas cosechables sin transformarlos en sustancias no tóxicas, lo que genera propiedades tóxicas en el uso posterior de la planta, por lo que para evitar el riesgo de peligro se deben cortar e incinerar el cuerpo en establecimientos controlados luego de la captación del contaminante en las hojas.

•  Fitoestabilización: es un proceso utilizado para reducir las concentraciones de los contaminantes en el entorno y evitar que sean transportados por otros agentes al suelo o zonas hídricas; los contaminantes se inmovilizan por medio de procesos de adsorción, precipitación y acumulación de sustancias en las raíces, mejorando de esta manera las propiedades físicas y químicas del entorno cercano al sitio de tratamiento. Las plantas que se utilizan en este método de biorremediación no deben realizar una elevada translocación de los compuestos contaminantes, para evitar el riesgo de ser consumidos por animales herbívoros.

• Fitoinmovilización: se utiliza las raíces de las plantas para fijar e inmovilizar los contaminantes del suelo. Al igual que la fitoestabilización, es una técnica de contención que se encarga de sujetar y reducir la biodisponibilidad de contaminantes por medio de la producción de sustancias que inactivan los contaminantes tóxicos.

• Fitovolatilización: este método se emplea mediante la utilización de plantas en crecimiento que absorben agua con concentración de contaminantes, los cuales son transportados a través del sistema interno de la planta hasta llegar a las hojas, y finalmente se evaporan y volatilizan en la atmósfera mediante los procesos de respiración de la planta. Esta técnica se utiliza para eliminar un reducido grupo de contaminantes metaloides, por ejemplo, el mercurio, ya que se puede volatilizar fácilmente.

• Fitodegradación: principalmente utilizado para descontaminar suelos que poseen altas concentraciones de componentes orgánicos. Este proceso genera transformaciones en la naturaleza del contaminante y lo convierte en elementos menos tóxicos para el entorno (Arias et al, 2016).

Características de la planta para su uso en procesos de Fitorremediación.

Los procesos de fitorremediación son eficientes dependiendo de la especie de planta, el tipo de contaminante a remover, el estado de madurez, entre otros. Para lograr resultados óptimos las especies que se utilicen deben cumplir con características de tolerancia a altas concentraciones de metales, ser acumuladoras del contaminante a remover, tener alta tasa de crecimiento y reproducción, ser especies locales, endémicas o representativas del ecosistema natural en el que se desarrolla la remoción y ser fácilmente cosechables para un tratamiento integral (Castrillón & Navarro, 2016).

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