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Evaluaci贸n de cuatro plantas silvestres para la fitorremediaci贸n de suelos contaminados con metales pesados (Hg, Pb Y Cd) por actividades de miner铆a
La contaminaci贸n de suelos con metales pesados procedente de actividades antr贸picas se ha convertido en una preocupaci贸n mundial por los impactos en la salud humana y ambiental, por lo que es necesario buscar estrategias sostenibles para remediar zonas contaminadas. El objetivo de este estudio fue evaluar cuatro plantas silvestres (Senna obtusifolia (L.) H.S. Irwin & Barneby, Sida rhombifolia L., Amaranthus spinosus L. y Clidemia sericea D. Don.) para la fitorremediaci贸n de suelos contaminados con metales pesados (Hg, Pb y Cd) por actividades de miner铆a aur铆fera. El estudio se realiz贸 durante tres meses, con suelos provenientes de una zona de miner铆a aur铆fera. Se utiliz贸 un dise帽o factorial 4x3, los factores fueron el tipo de especies vegetal (S. obtusifolia, S. rhombifolia., A. spinosus y C. sericea) y la concentraci贸n de metales pesados en suelo (Control, Media y Alta), cada tratamiento por triplicado para cada especie, para un total de 36 unidades experimentales. Los an谩lisis de concentraci贸n de Hg, Pb y Cd para las muestras de suelos y plantas, se realizaron de acuerdo a los m茅todos de EPA 7473 (para Hg) y EPA 3051A (para Pb y Cd). Se determinaron efectos fitot贸xicos en las plantas, factores de bioconcentraci贸n (FBC) y translocaci贸n (FT). Los resultados obtenidos para los tejidos difieren en orden de acumulaci贸n de los metales, siendo la ra铆z la que presenta mayor concentraci贸n de estos. Los valores de FBC para Hg fueron superiores a 1 en las cuatro especies evaluadas y FBC >1 para Cd en C. sericea. Para Pb, los valores de FBC y FT 1 se presentaron para Cd en las S. obtusifolia, S. rhombifolia y A. spinosus. Las m谩ximas reducciones de biomasa y 谩rea foliar (superiores al 90%) se presentaron para A. spinosus. De esta manera, las especies evaluadas tienen potencial de ser utilizadas para remediar suelos mineros mediante las t茅cnicas de fitorremediaci贸n (fitoextracci贸n o fitoestabilizaci贸n), seg煤n corresponda la especie y el metal.RESUMEN 11ABSTRACT 121. INTRODUCCI脫N 132. OBJETIVOS 152.1 OBJETIVO GENERAL 152.2 OBJETIVOS ESPEC脥FICOS 153. ANTECEDENTES Y MARCO TE脫RICO 163.1 ANTECEDENTES 163.2 MARCO TE脫RICO 193.2.1 Suelos contaminados por metales pesados 193.2.2 Toxicidad de los metales pesados en la salud humana 203.2.3 Toxicidad de los metales pesados en las plantas 203.2.4 Fitorremediaci贸n 213.2.5 Acumulaci贸n y translocaci贸n de metales pesados en plantas 233.2.6 Plantas silvestres para fitorremediaci贸n 244. METODOLOG脥A 274.1 DETERMINAR LAS CARACTER脥STICAS FISICOQU脥MICAS (pH, M.O, S, P, Ca, Mg, K, Na, CICe, TEXTURA, CONCENTRACI脫N Y BIODISPONIBILIDAD DE Hg, Pb Y Cd) DE LOS SUELOS 274.1.1 Muestreo de suelos 274.1.2 An谩lisis fisicoqu铆mico de los suelos 274.1.3 An谩lisis y control anal铆tico de metales pesados en suelos y plantas 284.2 DESARROLLAR EL PROCESO DE FITORREMEDIACI脫N A NIVEL DE INVERNADERO PARA SUELOS CONTAMINADOS CON METALES PESADOS (Hg, Pb Y Cd) PROCEDENTES DE ACTIVIDADES DE MINER脥A AUR脥FERA MEDIANTE EL USO DE ESPECIES SILVESTRES (S. obtusifolia, S. rhombifolia, A. spinosus Y C. sericea) 304.2.1 Dise帽o experimental 304.2.2 Montaje de experimento en invernadero 314.2.2.1 Obtenci贸n de pl谩ntulas 314.2.2.2 Unidades experimentales 324.3 DETERMINAR LOS EFECTOS FITOT脫XICOS Y FACTORES DE BIOCONCENTRACI脫N Y TRANSLOCACI脫N DE METALES PESADOS (Hg, Pb Y Cd) EN LAS ESPECIES SILVESTRES (S. obtusifolia, S. rhombifolia, A. spinosus Y C. sericea) 344.3.1 Seguimiento de efectos fitot贸xicos 344.3.2 Determinaci贸n de 谩rea foliar, biomasa seca, clorofila y carotenoides 344.3.3 Determinaci贸n de factores de bioconcentraci贸n y translocaci贸n 354.3.4 An谩lisis estad铆stico 365. RESULTADOS Y DISCUSI脫N 375.1 CARACTER脥STICAS FISICOQU脥MICAS DE LOS SUELOS 375.2 COMPORTAMIENTO DE LAS VARIABLES MORFOM脡TRICAS Y FISIOL脫GICAS DE LAS PLANTAS 475.2.1 Seguimiento de altura de la planta, di谩metro del tallo, n煤mero de hojas, flores y frutos 475.2.2 Comparaci贸n de la duod茅cima medida de las variables morfom茅tricas entre tratamientos 565.2.3 脕rea foliar, biomasa seca, clorofila y carotenoides 655.3 CONCENTRACI脫N DE Hg, Pb y Cd EN TEJIDOS DE LAS PLANTAS 755.3.1 Mercurio (Hg) 755.3.2 Plomo (Pb) 795.3.3 Cadmio (Cd) 825.4 FACTORES DE BIOCONCENTRACI脫N Y TRANSLOCACI脫N 856. CONCLUSIONES 887. RECOMENDACIONES 89REFERENCIAS BIBLIOGR脕FICAS 90ANEXOS 118La contaminaci贸n de suelos con metales pesados procedente de actividades antr贸picas se ha convertido en una preocupaci贸n mundial por los impactos en la salud humana y ambiental, por lo que es necesario buscar estrategias sostenibles para remediar zonas contaminadas. El objetivo de este estudio fue evaluar cuatro plantas silvestres (Senna obtusifolia (L.) H.S. Irwin & Barneby, Sida rhombifolia L., Amaranthus spinosus L. y Clidemia sericea D. Don.) para la fitorremediaci贸n de suelos contaminados con metales pesados (Hg, Pb y Cd) por actividades de miner铆a aur铆fera. El estudio se realiz贸 durante tres meses, con suelos provenientes de una zona de miner铆a aur铆fera. Se utiliz贸 un dise帽o factorial 4x3, los factores fueron el tipo de especies vegetal (S. obtusifolia, S. rhombifolia., A. spinosus y C. sericea) y la concentraci贸n de metales pesados en suelo (Control, Media y Alta), cada tratamiento por triplicado para cada especie, para un total de 36 unidades experimentales. Los an谩lisis de concentraci贸n de Hg, Pb y Cd para las muestras de suelos y plantas, se realizaron de acuerdo a los m茅todos de EPA 7473 (para Hg) y EPA 3051A (para Pb y Cd). Se determinaron efectos fitot贸xicos en las plantas, factores de bioconcentraci贸n (FBC) y translocaci贸n (FT). Los resultados obtenidos para los tejidos difieren en orden de acumulaci贸n de los metales, siendo la ra铆z la que presenta mayor concentraci贸n de estos. Los valores de FBC para Hg fueron superiores a 1 en las cuatro especies evaluadas y FBC >1 para Cd en C. sericea. Para Pb, los valores de FBC y FT 1 se presentaron para Cd en las S. obtusifolia, S. rhombifolia y A. spinosus. Las m谩ximas reducciones de biomasa y 谩rea foliar (superiores al 90%) se presentaron para A. spinosus. De esta manera, las especies evaluadas tienen potencial de ser utilizadas para remediar suelos mineros mediante las t茅cnicas de fitorremediaci贸n (fitoextracci贸n o fitoestabilizaci贸n), seg煤n corresponda la especie y el metal.Maestr铆aMag铆ster en Ciencias AmbientalesTrabajos de Investigaci贸n y/o Extensi贸