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Fitorremediación

Presentación a cerca de la fitorremediación a raiz artículos de la doctora en Bioquímica por la UBA Liliana Pena
by

Pablo González

on 31 July 2013

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Transcript of Fitorremediación

Es una tecnología sustentable
Es eficiente para tratar diversos tipos de contaminantes in situ
Es aplicable a ambientes con concentraciones de contaminantes de bajas a moderadas
1. ¿Qué es la fitorremediación?
Tenemos un problema...
- El uso de plantas verdes para eliminar los contaminantes del entorno, o reducir su peligrosidad (Salt et al., 1998).
- Esta técnica no utiliza reactivos químicos peligrosos ni afecta. negativamente a la estructura del suelo.
- Las plantas pueden ser hipotolerantes, tolerantes basales e hipertolerantes.
Sustratos sólidos (suelos y sedimentos):
Sitios militares (TNT, metales, orgánicos).
Campos agrícolas (herbicidas, pesticidas, metales, selenio).
Sitios industriales (orgánicos, metales, arsénico).
Minas (metales).
Sitios de tratamiento de maderas (hidrocarburos aromáticos policíclicos; PAHs).
¿Qué medios puede descontaminar?
Sustratos líquidos
Aguas residuales (nutrientes, metales).
Drenajes de agricultura (nutrientes, fertilizantes, metales, arsénico, selenio, boro, pesticidas orgánicos y herbicidas).
Efluentes industriales (metales, selenio).
Efluentes de minería (metales).
Sustratos gaseosos
- Aire libre e interior (óxidos de nitrógeno, SO2, ozono, CO2, gases
neurotóxicos, partículas de hollín, e hidrocarburos halogenados volátiles).
Definición
Actividades responsables de la contaminación del suelo de la UE, Agosto 2007
Tipos de contaminantes más importantes detectados en los suelos de la UE, Junio 2008
6. ¿Como se lleva a cabo el proceso?
5. Ventajas e inconvenientes
3. Plantas utilizadas
en fitorremediación

2. Tipos de fitorremediación
4. ¿Como se realiza el proceso?
Rizofiltración
Las raíces de las plantas se usan para adsorber, precipitar y concentrar metales pesados a partir de efluentes líquidos contaminados.
Fitoextracción:
Las plantas se usan para concentrar metales en las partes cosechables (principalmente, la parte aérea).
Fitoestimulación
Se usan los exudados radiculares para promover el desarrollo de microorganismos degradativos (bacterias y hongos).
Fitoestabilización
Las plantas tolerantes a metales se usan para reducir la movilidad de los mismos y evitar el pasaje a capas subterráneas o al aire.
Fitotransformación
- Fitodegradación: Las plantas acuáticas y terrestres captan, almacenan y degradan compuestos orgánicos para dar subproductos no tóxicos o menos tóxicos.
- Fitovolatilización: Las plantas captan y modifican metales pesados o compuestos orgánicos y los liberan a la atmósfera mediante la transpiración.
Inconvenientes
Ventajas
No todas las plantas son tolerantes o acumuladora
La solubilidad de algunos contaminantes puede incrementarse, resultando en un mayor daño ambiental o migración de contaminante
Los contaminantes acumulados en las hojas pueden ser liberados nuevamente al ambiente durante el otoño.
Los contaminantes pueden acumularse en maderas para combustión.
El crecimiento de la vegetación puede estar limitado por extremos de la toxicidad ambiental.
Se requieren áreas relativamente grandes.
Es un proceso relativamente lento (cuando las especies son de vida larga, como árboles o arbustos)
Es dependiente de las estaciones
Tiene una versatilidad potencial para tratar una gama diversa de materiales peligrosos
Se pueden reciclar recursos (agua, biomasa, metales)
Tiene una alta probabilidad de ser aceptada por el público, ya que es estéticamente agradable
Evita la excavación y el tráfico pesado
Es de bajo costo, no requiere personal especializado para su manejo ni consumo de energía
Es poco perjudicial para el ambiente
Brassica juncea - Pb
Lotus corniculatus - B
Método FE-FEAQ
Método FV
Hibiscus cannabinus - B
Método FV
Thlapsi
caerulescens - Ni
Método FE - FEC
Silene vulgaris-Zn
Alyssum lesbiacum-
Cu
Método
FE - FEC
Método FE- FEC
Festuca
arundinacea - B
Método FV
Datos de toxicidad y de degradación de contaminantes
Costos de irrigación, insumos agronómicos, mantenimiento y gastos de cosecha
Tasa de captación del contaminante y tiempo de limpieza requerido
Esquema y densidad de las plantaciones
Selección de la especie natural
Zona de captura de agua y transpiración
Analisis de riesgos de contingentes (plagas, sequías, etc.)
Pasos a seguir
- Movilización de los metales:
Quelación mediante fitosideróforos
Unión a proteínas quelantes (fitoquelatinas)
Acidificación por exudado de H+

- Captación por las raices:
Vía apoplástica
Vía simplástica
Captación por las raices
- Almacenamiento en raíz o exportación al tallo por xilema.
- Transporte por xilema o redistribución por floema.
- Alamacenamiento por vacuolas.
Transporte
- Captación celular limitada (evasión).

- Metabolismo tolerante a metales pesados.

- Detoxificación por quelación, compartimentalización o precipitación.
Mecanismos de evasión o tolerancia
- Compartimentalización en vacuolas y quelación con fitoquelatinas (Cd2+, Zn2+, Cu2+).

- Precipitación por filatos (Zn2+)
Mecanismos más probables
Es una tecnología sostenible.
Es eficiente para tratar diversos tipos de contaminantes in situ.
Es aplicable a ambientes con concentraciones de contaminantes de bajas a moderadas.
Bibliografía
• Azpilicueta C. E., Pena L.,. Tomaro M. L, Gallego S M. Modifications in catalase activity and expression in developing sunflower seedlings under cadmium stress Redox Report13-1(2008) 40-46, DOI 10.1179/135100008X259141

•Pena L.,. Zawoznik M S., Tomaro M. L, Gallego S Heavy metals effects on proteolytic system in sunflower leaves Chemosphere 72 (2008) 741–746 doi:10.1016/j.chemosphere.2008.03.024

•López S, Gallegos M ,Perez L. Gutierrez M. Mecanismos de fitorremediación de suelos contaminados con moléculas orgánicas xenobióticas . Contaminantes. Ambientales. 21 (2) (2005) 91-100,

•Carpena R.O., Bernal M. Claves de la fitorremediación: fitotecnologías para la recuperación de suelos Ecosistemas 16 (2): 1-3. Mayo 2007.

•Bernal, M. Clemente1. R., Vazquez S., Walker D.J. Aplicación de la fitorremediación a los suelos contaminados por metales pesados en Aznalcóllar Ecosistemas 16 (2): 67-76. Mayo 2007.
Bibliografía
• Smits R.D . Phytorremediation. Annual Review of Plant Biology, 56:15-39. 2005.

•Eapen and D’Souza. Prospects of genetic engineering of plants for phytoremediation of toxic metals. Advances in Biotechnology, 23:97-114, 2005.

•Kovalchuk, O., Titov, V. Hohn, B. and Kovalchuk, I. A sensitive trangenic plant system to detect toxic inorganic compounds in the environment. Nature Biotechnology, 19:568-572, 2001.

•Salt, D. E., Smith, R.D., and Raskin I. Phytoremediation. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 49:643-668, 1998.
Bibliografía
• Mejáre, M. and Bulow, L. Metal binding proteins and peptides in bioremediation and phytoremediation of heavy metals. Trends in Biotechnology, 19:67-73, 2001.

•Azpilicueta C. E., Pena L.,. Tomaro M. L, Gallego S M. Los metales y las plantas: entre la nutrición y la toxicidad Ciencia hoy 20- 116 abril - mayo 2010

•Nuñez López, R. A., Meas Vong, Y., Ortega Borges, R. and Olguín, E. J. "Fitorremediación: fundamentos y aplicaciones." Julio-Septiembre 2004. [7 de Abril de 2012] Disponible en la pagina web: http://suel.wikispaces.com/file/view/Fitorremediacion_Fundam_Aplic.pdf
Trabajo realizado por Laura Terrón Camero
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