FITORREMEDIACIÓN DE SUELOS

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Máster en Gestión y Tecnología Ambiental

FITORREMEDIACIÓN

DE SUELOS

Prof. Rafael Mulas Fernández

Área de Edafología y Química Agrícola

Dpto. Ciencias Agroforestales

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Índice

1. Introducción

2. Interacción Planta-Contaminantes:

Tolerancia

3. Métodos de Fitorremediación

4. Ventajas e Inconvenientes

5. Investigación y Perspectivas de

Desarrollo

6. Conclusión

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Fitorremediación

Es una técnica biológica de descontaminación

En realidad, es un conjunto de técnicas Consiste en el uso de plantas y sus

microorganismos asociados para la recuperación ambiental

Tecnología más barata y menos invasiva ambientalmente que las convencionales,

basadas en ingeniería civil y procesos físico-químicos

Puede utilizarse sobre sustratos sólidos, líquidos y gaseosos

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Biorremediación

En sentido amplio, es el uso de seres vivos para la descontaminación y recuperación ambiental

z En ese sentido, la fitorremediación estaría incluida

entre las técnicas de biorremediación

No obstante, el uso del término

biorremediación suele restringirse para las tecnologías basadas en microorganismos

z Como las plantas conviven necesariamente con

microorganismos, cualquier proceso de

fitorremediación conlleva biorremediación, aunque no al revés

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Precisiones terminológicas

Fitorremediación

Fitocorrección

Fitorrestauración

Fitorrecuperación

R

RR

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Definición

Es el empleo de plantas para reducir in situ la concentración y/o la peligrosidad de

contaminantes orgánicos e inorgánicos de suelos, sedimentos, aguas y aire, a partir de procesos bioquímicos realizados por las

plantas y sus microorganismos asociados

que conducen a la reducción, mineralización, degradación, estabilización y/o volatilización de dichos contaminantes

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La fitorremediación puede utilizarse para tratar suelos, sedimentos, aguas, tanto subterráneas como superficiales, y aire Se ha aplicado incluso a lixiviados de vertederos

Puede emplearse como tecnología de tratamiento única o en combinación con otras, típicamente como etapa final

Nos restringiremos a los tratamientos de

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Estrategias

Las plantas pueden utilizar tres estrategias en la remediación:

z Degradación (destrucción del contaminante) z Extracción

z Contención/inmovilización

En definitiva, las mismas estrategias que podemos emplear con otras tecnologías de recuperación que adoptemos

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A tener en cuenta

Múltiples capacidades de las plantas en relación con contaminantes: z Excluir z Absorber z Retener z Degradar o transformar z Volatilizar

Importante papel de las raíces

z Adaptadas específicamente para extracción de agua y

minerales del suelo

z Desarrollan una extensa red que alcanza cada poro accesible z Concentran elementos

z Segregan exudados que promueven la simbiosis con una

compleja comunidad de microorganismos (rizosfera)

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Orígenes y desarrollo de

la fitorremediación

Idea propuesta por Chaney en 1983 en relación con el uso de metalofitas para fitoextracción (metales)

Aunque hay mucho trabajo previo en ingeniería con vegetales para

tratamiento de aguas

Se comenzó a desarrollar a principios de los 90’s

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Cunningham y Berti (1993) lo usan por vez primera en literatura de difusión abierta

Ha ido ganando aceptación en la última década

En EE.UU. entre 1999 y 2004 el gasto en fitorremediación se ha multiplicado por un factor entre 2 y 3

Algunos autores claves:

z Schnoor z Brooks z Raskin z Ensley z McCutcheon z Terry z Bañuelos

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Interdisciplinaridad

En el estudio y aplicación de la fitorremediación intervienen múltiples disciplinas:

z Fisiología vegetal z Agronomía z Microbiología z Hidrogeología z Edafología z Química z Ingeniería z …

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Contaminantes susceptibles

de ser tratados

Inorgánicos:

z Metales pesados

(micronutrientes o no): Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, Cr, Ni,

Cd, Co, Hg, Pb, V, W …

z Otros elementos tóxicos:

As, Se, F … z Isótopos radiactivos: 238U, 137_Cs,90_{Sr …} z Nutrientes: N, P z … Orgánicos: z Pesticidas z Hidrocarburos y derivados z Disolventes z Explosivos z PAHs z PCBs z …

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C. Org

C. Orgáánicosnicos Pueden ser: z _{degradados en la zona} radicular z absorbidos y después: z degradados z secuestrados z volatilizados C. Inorg

C. Inorgáánicosnicos No pueden ser degradados Pueden ser z _{estabilizados en suelo} z secuestrados en tejidos cosechables

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Procesos involucrados

Físicos: z Sedimentación, filtración, adsorción, volatilización Químicos: z Hidrólisis, precipitación, complejación, reacciones redox, fotoquímicas… Biológicos: z Metabolismo de microorganismos, de plantas…

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Visión sistémica

Plantas y microorganismos conforman un

ecosistema

Aunque sea artificial e intervenido por el hombre

La dinámica del ecosistema y sus procesos funcionales también son parte de la técnica Incluida la capacidad de reorganizarse y

adaptarse a las condiciones sobreimpuestas Es necesario contar con el funcionamiento a este nivel y no sólo con los procesos

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Atenuación natural

Todo ecosistema presenta un grado de resiliencia

z capacidad de absorber perturbaciones, sin alterar

significativamente sus características, estructura y funcionalidad y de poder pudiendo regresar al estado original una vez que la perturbación ha terminado.

Los procesos involucrados en la fitorremediación ocurren, en cierta medida, de forma natural en todo lugar con vegetación y contaminado

Independientemente de la actuación antrópica, existe una autodepuración

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Atenuación natural

Esto se denomina atenuación natural y es la forma más simple de fitorremediación /

biorremediación

Resulta conveniente en lugares apartados, con pequeño grado de utilización humana y relativamente poco contaminados

Únicamente supone un seguimiento de la evolución (atenuación natural monitorizada)

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Plantas recomendables

Conviene, en general, que sean:

z De crecimiento rápido

z Elevada producción de biomasa z Tolerantes a la contaminación z Resistentes

z Competitivas

Cada técnica específica tiene

requerimientos añadidos

(20)

Al escoger especies para un lugar es

recomendable incluir algunas que

crezcan naturalmente en el entorno

Estas especies resultarán competitivas

en las condiciones locales

Y si ya crecen en el lugar contaminado

tolerarán el contaminante

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Índice

1. Introducción

2. Interacción Planta-Contaminantes:

Tolerancia

3. Métodos de Fitorremediación

4. Ventajas e Inconvenientes

5. Investigación y Perspectivas de

Desarrollo

6. Conclusión

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2. Interacción

Planta-Contaminantes: Tolerancia

Se conoce desde antiguo (Grecia, Roma…) la asociación entre algunas plantas y ciertos tipos de suelos o sustratos minerales

Distintas culturas han empleado plantas

como indicadores de la existencia de venas metalíferas

… Incluso para metales tóxicos o que lo son para otros muchos seres vivos

El desarrollo de la Botánica y la

Biogeoquímica han permitido explicar dicha asociación en términos de tolerancia

(23)

Tolerancia

Esta es el resultado de la evolución adaptativa de especies o variedades en

ambientes hostiles por presencia natural del metal o elemento tóxico Hoy sabemos que

existen grados y se habla incluso de

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Tolerancia frente a metales

Los organismos han evolucionado desarrollado mecanismos de protección frente a:

z _{metales abióticos}

z dosis excesivas de elementos biocompatibles

Los mecanismos que posibilitan la tolerancia

frente a metales pesados y otros elementos son múltiples

A. mantener el tóxico fuera de la planta B. detoxificación

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A. Mantener el tóxico fuera

Reducción de

biodisponibilidad

z Insolubilización por precipitación

z O por formación de complejos superficiales

sobre minerales o material húmico

Exclusión

: sistema de reflujo o

liberación de metales hacia el exterior

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B. Detoxificación

Con el objetivo de poder asimilar y metabolizar el elemento P. ej., la conversión de Cr (VI) en Cr (III) z Fig.: Mecanismo de detoxificación de Cr(VI) en un lirio acuático

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C. Acumulación

1. Solubilización de metales del suelo para hacerlos

asimilables

2. Secuestro del metal por agentes complejantes

(quelantes) de forma que no pueda ejercer su toxicidad

3. Transferencia

z Requiere transportadores proteínicos activos

4. Acumulación en vacuolas o incorporación a lignina

z El secuestro en vacuolas (orgánulos con doble membrana

lipídica) se denomina compartimentación. Ahí quedan excluidos de procesos de respiración o de división celular

z En las vacuolas probablemente forma agregados más

complejos

z _{La adsorción de grupos lipofílicos sobre lignina se}

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Agentes quelantes

Ácidos orgánicos (citrato, oxalato, malato…) Aminoácidos, principalmente histidina

Fundamentalmente, metalotioneínas y

fitoquelatinas

z Se trata de péptidos ricos en cisteína

z Parece que su función se relaciona con la homeostasis (regulación) de metales esenciales mediante su transporte ya almacenamiento

z Una amplia variedad de metales induce la formación de fitoquelatinas

(29)

Tolerancia frente a

contaminantes orgánicos

La mayoría son xenobióticos

Por tanto, las plantas no han desarrollado mecanismos específicos

Transporte: proceso físico y pasivo; por difusión, variable según hidrofobicidad Degradación: resultado de actividad de enzimas empleados para otros fines

Secuestro: también en vacuolas o en la membrana celular

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Esquema de mecanismos de tolerancia a nivel celular TA TP TA: transporte activo

TP: transporte pasivo

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Hipótesis de la Protección

¿Por qué es útil la hiperacumulación?

Una hipótesis es que aporta un cierto nivel de protección

frente a plagas y

enfermedades, es decir, ante ciertos insectos, hongos y/o bacterias

Hay algunos datos publicados que lo corroboran en relación con Ni, Zn y Cu

(32)

Las raíces

Papel clave

Su función específica es

extraer agua y minerales del suelo

Pueden explorar cada poro Funcionan como bombas accionadas por energía solar

Además liberan sustancias que contribuyen a movilizar metales, etc.

(33)

El efecto físico de

ahuecamiento del suelo por las raíces facilita :

z la aireación

z la circulación de agua

aumenta la actividad microbiana

Las plantas transfieren O₂

desde sus órganos aéreos a la zona radicular

z produciendo un entorno

aerobio en la rizosfera,

z incluso cuando la raíz se

(34)

En su actividad fisiológica los

vegetales secretan por sus raíces exudados que contienen azúcares, aminoácidos, nutrientes…

Esto favorece el desarrollo de comunidades microbianas en el suelo circundante e incrementa su actividad

La densidad de población

microbiana en la rizosfera es entre 1 y 4 órdenes de magnitud mayor que en el mismo suelo lejos de la raíz

Se trata de una simbiosis: los microorganismos favorecen a la planta (mejoran la absorción de agua y nutrientes, proporcionan reguladores del crecimiento, etc.)

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Índice

1. Introducción

2. Interacción Planta-Contaminantes:

Tolerancia

3. Métodos de Fitorremediación

4. Ventajas e Inconvenientes

5. Investigación y Perspectivas de

Desarrollo

6. Conclusión

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3. Métodos de

Fitorremediación

Fitorremediación es en realidad un término

genérico que engloba tratamientos diversos Los vegetales tienen distintos mecanismos de defensa frente a tóxicos

Eso da lugar a distintas estrategias o métodos de fitorremediación

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Máster en Gestión y Tecnología Ambiental Fitodegradación Fitoestimulación Fitovolatilización Fitoextracción Fitoestabilización Rizofiltración Bombeo biológico No mutuamente excluyentes

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3.1 Fitodegradación

También denominada fitotransformación Actúa sobre contaminantes orgánicos y xenobióticos: hidrocarburos, PAH,

plaguicidas, tensioactivos, compuestos clorados…

Consiste en la transformación química de los contaminantes mediante procesos

metabólicos internos o externos que conduce a su degradación completa o parcial, su

inmovilización y/o inactivación

En definitiva, produce una detoxificación, al menos parcial

(39)

El proceso puede comenzar ex planta, en la

rizosfera, con la hidrólisis enzimática en moléculas más pequeñas que pueden ser absorbidas.

En otros casos, se produce la absorción del

contaminante y es degradado enzimáticamente en la planta

Los metabolitos pueden ser:

z Asimilados por la planta para su crecimiento z Secuestrados en sus vacuolas

z _{Fijados a estructuras celulares insolubles (como la lignina)} En ocasiones, los metabolitos tienen actividad como fitohormonas, lo que mejora el desarrollo de la planta

(40)

3.2 Fitoestimulación

También denominada rizodegradación, biodegradación en la rizosfera o biorremediación

asistida por plantas

Consiste en la

degradación microbiana de contaminantes,

activada o mejorada por la presencia de la

(41)

Fitoestimulación

Se aplica a contaminantes orgánicos

z principalmente hidrófobos que no pueden ser absorbidos por las plantas (PCB; PAH, HC…)

En este caso son los microorganismos los que degradan los contaminantes

z usándolos como fuente de energía y/o carbono

z o como resultado colateral de la actividad de enzimas

segregados para hidrolizar otras sustancias (cometabolismo)

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3.3 Fitovolatilización

Consiste en la absorción de contaminantes del suelo o del agua y su liberación a la atmósfera durante la transpiración generalmente en formas volátiles

menos tóxicas

La forma volátil puede ser:

z El propio contaminante (caso de algunos COV)

z _{Más habitualmente, productos de su degradación o}

transformación (en cuyo caso ha existido también fitodegradación)

Funciona con contaminantes orgánicos y también inorgánicos (Se, ¿As, Hg?)

(43)

Limitaciones

Vienen dadas por el riesgo que suponga la emisión a la atmósfera Riesgo de deposición en áreas no contaminadas y/o con cultivos

comestibles

Pueden transformarse en contaminantes

secundarios de efectos igual de nocivos o más

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3.4 Fitoextracción

También denominada fitoacumulación

Consiste en la captación por las raíces de los

contaminantes y su acumulación en los tejidos de las plantas, seguida por la recolección de la mismas

Funciona fundamentalmente con metales pesados y otros elementos tóxicos o radiactivos, pero también con algunos contaminantes orgánicos

La absorción del contaminante es selectiva. Suelos contaminados con varios metales requieren varias especies de plantas

(45)

(46)

Hiperacumuladores

o metalofitas:

Plantas con gran capacidad de acumular metales

Almacenan concentraciones decenas o centenas de veces mayores que otras especies en las mismas condiciones Principalmente, en órganos aéreos

Alcanzan niveles de g_cont / kg_ms(0,1 – 1%) Y concentraciones en planta decenas de veces las existentes en suelo

(47)

Dos variantes

Hiperacumulación natural: la que

se produce en plantas

hiperacumuladoras sin más

Hiperacumulación asistida o

inducida: cuando se añaden al

suelo agentes acondicionadores (quelantes, etc.) que incrementan la solubilidad del metal y facilitan su absorción

(48)

(49)

Recolección de biomasa

Las plantas han de ser recolectadas.

z _{Normalmente, sólo las partes aéreas (tallos y hojas)}

El ciclo de plantación / cosecha se repite (con las mismas o diferentes especies) hasta alcanzar los niveles de descontaminación requeridos

La biomasa cosechada tiene dos destinos principales:

z Reciclado de metales: En el caso de metales de valor y plantas

suficientemente acumuladoras se puede extraer de la biomasa el metal (fitominería)

z _{Incineración}_{: ha de realizarse de forma que no haya emisión de}

metal con los gases y las cenizas (tóxicas) han desecharse apropiadamente

Incluso si hay que confinar en vertederos de seguridad, esta tecnología presenta la ventaja de una reducción sustancial del volumen de residuo a depositar

(50)

Requisitos de las plantas

La planta ideal para fitoextracción ha de reunir estas características:

1. Tolerancia elevada

2. Acumuladora, preferiblemente en partes aéreas

z Las que no translocan el metal a las partes

aéreas pueden ser útiles en fitoestabilización y restauración paisajística

3. Crecimiento rápido y biomasa efectiva en

acumulación (alta proporción de metal a biomasa)

(51)

Es fácil encontrar poblaciones de plantas tolerantes o hiperacumuladoras en lugares naturalmente ricos en metales

Se conocen casos de especies que presentan

poblaciones acumuladoras / tolerantes en algún lugar y sin esas características en otros

Suelen crecer lentamente y/o producir poca biomasa Plantas de buen crecimiento suelen, en cambio, ser poco acumuladoras y de baja tolerancia a metales En resumen: es difícil encontrar plantas “ideales” Necesario mayor conocimiento de los mecanismos fisiológicos de la tolerancia y la acumulación para facilitar la selección de especies y la mejora de variedades para estos fines

(52)

3.5 Fitoestabilización

O fitoinmovilización

Consiste en el uso de plantas que inmovilizan o reducen la biodisponibilidad de los

contaminantes mediante absorción y

acumulación en las raíces, por adsorción sobre las mismas o por formación de

compuestos insolubles en la rizosfera

(53)

Los compuestos insolubles pueden ser

precipitados y complejos superficiales con coloides (minerales o materia orgánica)

Los mecanismos de acumulación en raíz son análogos a los mencionados (secuestro,

lignificación…)

Esta técnica no descontamina, stricto sensu: el contaminante continúa en el suelo o raíces

Sí reduce sensiblemente la toxicidad y/o la

movilidad y biodisponibilidad

z Por tanto, reduce el riesgo de migración hacia

manto freático y seres vivos

En parte, porque disminuye la percolación de agua y la posibilidad de lixiviación de los

(54)

La implantación de una cubierta de vegetación tolerante disminuye el riesgo de erosión eólica (contaminación del aire y dispersión del

contaminante)

Técnica aplicable cuando:

z _{las concentraciones de contaminante no son elevadas} z los terrenos son demasiado extensos para otras técnicas No requiere recolección de la vegetación, lo que reduce costes

Frecuentemente se apoya la fitoinmovilización con la incorporación de enmiendas o aditivos:

z similares a los empleados en agricultura, pero con

dosificación adaptada al caso

z fosfatos, encalantes, oxihidróxidos de Fe y Al,

(55)

Se usan plantas con denso sistema de raíces Además existe un gradiente hidráulico (sobre todo si se emplean árboles) que previene la migración lateral de los contaminantes

En ciertos casos resulta recomendable una combinación de herbáceas y árboles:

z _{La alta transpiración de los árboles mantiene flujo}

de agua hacia arriba, impidiendo la lixiviación

z Se usan hierbas que no acumulen contaminantes

en sus brotes para minimizar la exposición a los mismos de la fauna silvestre

(56)

3.6 Rizofiltración

Técnica aplicable en descontaminación de agua subterránea

Similar en concepto a la fitoextracción: técnica de concentración-acumulación

Consiste en filtrar agua a través de una masa de raíces de plantas cultivadas hidropónicamente de

forma que los contaminantes disueltos se adsorben o se absorben y acumulan

(57)

Las plantas han de tener alta tasa de producción de raíces y elevada área superficial

Pueden utilizarse planta acuáticas o terrestres El cultivo hidropónico posibilita el desarrollo del sistema radicular (con agua no contaminada) y la posterior aclimatación de la planta al contaminante, previamente a la implantación en la zona a

descontaminar

También puede extraerse el agua a tratar y ponerla en contacto con las plantas en balsas adecuadas Cuando el sistema radicular se satura de

contaminante se recolecta la planta, incluida la raíz

La influencia del pH en la absorción de los

contaminantes es muy elevada

(58)

3.7 Bombeo biológico

O control hidráulico de contaminantes

No todos los autores consideran esta técnica separadamente

Consiste en el uso de plantas para impedir que contaminantes presentes en aguas

susbsuperficiales contaminadas lleguen a los acuíferos

(59)

Árboles, como los chopos, por su gran

evapotranspiración, son eficaces para: interceptar el movimiento horizontal de penachos de contaminación de aguas subterráneas para dirigir el flujo de agua hacia arriba, previniendo la

percolación del contaminante

(60)

Se basa en las elevadas tasas de

evapotranspiración de algunas especies Funcionan como bombas hidráulicas

naturales movidas por energía solar Principalmente se emplean árboles

Alguna especie de Populus absorbe más de 1 m3 _{por día y pie}

Se pueden establecer barreras o corredores de protección de ríos, acuíferos, etc.

Estos sistemas controlan el gradiente

hidráulico y previenen la migración lateral de los contaminantes

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Índice

1. Introducción

2. Interacción Planta-Contaminantes:

Tolerancia

3. Métodos de Fitorremediación

4. Ventajas e Inconvenientes

5. Investigación y Perspectivas de

Desarrollo

6. Conclusión

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4. Ventajas e

inconvenientes

La referencia al hablar de ventajas o

desventajas son las tecnologías

clásicas de recuperación

Muchos de los inconvenientes y

ventajas dependen fuertemente de

z la localización del emplazamiento z los contaminantes presentes

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4.1 Ventajas

Tecnología sostenible

Emplea técnicas, maquinaria y suministros conocidos en agricultura, resultando de fácil implementación y mantenimiento

Poco perjudicial para el ambiente y no afecta negativamente a los suelos

Adelanta los procesos de reinstauración de comunidades vegetales

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Ventajas

Versátil: es eficiente para diversos tipos de contaminantes, orgánicos e inorgánicos,

pudiendo tratarse emplazamientos con varios de ellos

Aplicable in situ lo que evita excavación y transporte del suelo y reduce el riesgo de dispersión de contaminantes (y de su

contacto con personas y otros seres vivos) No obstante, también puede aplicarse ex situ Aceptable por el público y agradable

(68)

Ventajas

Útil para concentraciones de bajas a

moderadas

No produce contaminantes secundarios

Evita –o, al menos, reduce sustancialmente-la necesidad de vertederos o depósitos de seguridad para desechar residuos

Bajo consumo energético

Además, utiliza energía solar

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Ventajas

No es incompatible con otras tecnologías de recuperación más tradicionales, sino que

puede ser complementaria, pudiendo

emplearse como etapa final en procesos de restauración

No requiere personal muy especializado En ocasiones se pueden reciclar recursos (agua, biomasa, metales…)

Cuando la biomasa no acumula tóxicos se

puede aprovechar: como forraje, fibra, fuente de energía, para compostaje…

(70)

Bajo Coste

Es, para muchos, la mayor ventaja

Costes

muy variables

según:

z la técnica a emplear de las varias

disponibles

z el tipo de contaminante a tratar z los niveles existentes y

(71)

La relación de costes entre fitorremediación y otras tecnologías oscila mucho según los

autores y los casos que comparen:

z desde ‘menos de la mitad’ z a ‘mil veces más barato’

En promedio, se considera* esta tecnología

diez veces más barata que las basadas en ingeniería

Se espera una disminución de los costes según la tecnología se vaya extendiendo

* Pilon-Smits, E. (2005) Phytoremediation. Annu.Rev.Plan.Biol. 56:15-39.

(72)

4.2 Inconvenientes

Tecnología aún en proceso de desarrollo Proceso lento: requerimientos de tiempo a veces muy largos, de años

Limitada a la profundidad que pueden

alcanzar las raíces (típicamente del orden de 0,5 m para herbáceas y de los 3 m para

árboles)

Dependencia de la eficacia de la

recuperación con las estaciones y el clima La toxicidad del medio a veces limita el

(73)

Inconvenientes

La eficacia depende de la tolerancia de las plantas al conjunto de contaminantes

presentes

Requiere un estudio multidisciplinar que

proporcione buen conocimiento del estado de los contaminantes, del suelo y las influencias de los diversos vegetales y microorganismos que intervienen

(74)

Inconvenientes

No universal. Cada tipo de planta tiene unos requerimientos para su desarrollo:

temperaturas, precipitación, condiciones del suelo, geología, insolación, altitud …

Sustancias acumuladas en tejidos

envejecidos pueden ser nuevamente

liberadas al ambiente (hojas en otoño …) Los contaminantes pueden acumularse en madera que se utilice como combustible, con

(75)

Inconvenientes

No elimina totalmente el riesgo de lixiviación de contaminantes hacia aguas subterráneas La solubilidad de algunos contaminantes se puede ver incrementada, resultando un

mayor riesgo de migración y daño ambiental Existe riesgo de que los contaminantes sean consumidos por animales (p. ej., roedores) y entren en las cadenas tróficas

Los contaminantes pueden, a través de las plantas, afectar a otros seres vivos del

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Índice

1. Introducción

2. Interacción Planta-Contaminantes:

Tolerancia

3. Métodos de Fitorremediación

4. Ventajas e Inconvenientes

5. Investigación y Perspectivas de

Desarrollo

6. Conclusión

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5. Investigación y

perspectivas de desarrollo

Aunque la fitorremediación resulta efectiva para un amplio abanico de contaminantes, los procesos biológicos subyacentes distan de ser plenamente conocidos.

La eficiencia de esta tecnología está todavía limitada por las lagunas de conocimiento

acerca de los mecanismos de absorción,

(78)

Importantes procesos a investigar más:

z Interacciones planta-microorganismos z Mecanismos de degradación en planta z Transporte

z Mecanismos de quelación

La posibilidad de aplicación simultánea

de varias de los métodos de

fitorremediación está poco explorada.

Hay que investigar si la combinación

resulta más eficaz y en qué medida

(79)

Hasta la fecha se han estudiado de forma

relativamente separada los procesos de

descontaminación de

orgánicos y los de metales y otros inorgánicos

Unas dos terceras partes de los emplazamientos

contaminados contienen mezclas de ambos

Resulta necesario integrar ambos tipos de estudios

(80)

Interesante resulta la integración con

arquitectura paisajística

z Así, áreas periurbanas en proceso de

restauración podrían ser utilizadas por el público minimizando los riesgos

(81)

Un reto es conseguir especies y variedades de mayor eficiencia en fitorremediación

Y que se adapten a las condiciones locales manteniendo buena eficiencia

Para ello se pueden seguir programas de

selección y mejora genética tradicionales que optimicen el rendimiento de las plantas…

(82)

Uso de plantas transgénicas

La aplicación de la ingeniería genética para la obtención de especies con mayores

capacidades de fitorremediación presenta perspectivas prometedoras

Los genes a transferir puede provenir de

z Plantas/variedades con buenas capacidades

z Microorganismos empleados en biorremediación

Se pretende que se sobreexpresen los enzimas involucrados en estos procesos También que especies que acumulan un metal, extiendan su capacidad a otros

(83)

O que amplíen sus capacidades: p. ej., además de extraer un metal que puedan volatilizarlo (hay

experiencias al respecto con Hg)

Para ello supondrá un avance la obtención de las secuencias genómicas de especies tolerantes o con buenos resultados previos en fitorremediación

Se contempla la obtención de plantas

‘confeccionadas a medida’ de forma que puedan sobreexpresar enzimas diferentes en diferentes órganos (raíces, hojas…) y/o que expresen un gen sólo ante ciertas condiciones ambientales

Se pretende el desarrollo de plantas funcionales en fitorremediación, pero incapaces de reproducirse, para evitar riesgos de dispersión

Otro enfoque que minimizaría el riesgo de dispersión de transgenes sería emplear microorganismos

(84)

No obstante…

El público en general y diversas entidades presentan un importante nivel de rechazo al uso de los OGM

Existen regulaciones limitativas al respecto

Hay que mantener bastante precaución con su uso y someter cualquier proyecto a estrictas evaluaciones de riesgo ante la posibilidad de que

z estas especies se dispersen y provoquen desequilibrios en

los ecosistemas

z se contamine el potencial genético de la especie nativa

z _{los genes introducidos se recombinen con otros dando lugar}

a hiperacumulación de sustancias no contaminantes

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Plantas nativas Plantas cultivadas

Plantas transgénicas

Según plantas utilizadas:

Incremento de: z Manipulación genética z Riesgo humano y ecológico z Requerimientos de mantenimiento y supervisión z Residuos a eliminar

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Índice

1. Introducción

2. Interacción Planta-Contaminantes:

Tolerancia

3. Métodos de Fitorremediación

4. Ventajas e Inconvenientes

5. Investigación y Perspectivas de

Desarrollo

6. Conclusión

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6. Conclusión

La fitorremediación es una tecnología

aplicable y eficiente para la restauración ambiental

Puede utilizarse de manera alternativa o

complementaria a otras tecnologías

Resulta más barata, sostenible y compatible con el medio, sencilla y amigable que otras En opinión de diversos autores, ofrece más

ventajas que desventajas

Las perspectivas de desarrollo son prometedoras

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