Effect of heavy metal concentration on the physiological responses and heavy metal accumulation of three tropical plant species used for phytoremediation of landfill leachate

Resumen Este estudio evaluó el efecto de las concentraciones de los metales pesados (MP) Hg+2, Cd+2, Cr+6, Pb+2, en la respuesta fisiológica y acumulacion de MP de las especies: Colocasia esculenta (Ce), Heliconia psittacorum (He) y Gynerium sagittatum (Gs), sembradas en humedales subsuperficiales de flujo horizontal (HCFSH) para el tratamiento de lixiviados de relleno sanitario (LX). Se tuvo un diseño factorial con 16 reactores operados en dos bloques experimentales. Clorofila, potencial hidrico y concentracion de MP fueron medidos en tejidos de las plantas. Diferencias significativas (p hoja > tallo. Ce y en algunos casos He, mostraron mayor capacidad de eliminación de MP. El factor de translocación (FT) fue bajo en estas especies. He fue la especie que mostró FT > 1 para Pb (II), Cr (total) y Hg (II) y 0.4-0.9 para Cd (II) y Cr (VI). Las plantas evaluadas demuestran la potencialidad para la fitorremediación de LX y todas ellas se pueden clasificar como acumuladores de estos MP. Abstract This study evaluated the effect of the different concentrations of heavy metals (HM) (Hg+2, Cd+2, Cr+6, Pb+2), on the physiological response and HM accumulation of three plant species: Colocasia esculenta (Ce), Heliconia psittacorum (He) y Gynerium sagittatum (Gs), planted in subsurface horizontal flow wetland for landfill leachate (LL) treatment. Factorial design was used with 16 bioreactors were operated in two experimental blocks. Chlorophyll, water potential and heavy metal content in plant tissues were measured. The results obtained showed significant differences (p leaf> stem. Ce and in some cases He, showed higher removal capacity of HM. The translocation factor (TF) was lower. He was the specie that showed higher TF> 1 for Pb (II), Cr (total) and Hg (II) and 0.4-0.9 for Cd (II) y Cr (VI). The tested plants demonstrated that they are suitable for phytoremediation of LL and all of them can be categorized as HM accumulators

Efecto de la concentración de metales pesados en la respuesta fisiológica y capacidad de acumulación de metales de tres especies vegetales tropicales empleadas en la fitorremediación de lixiviados provenientes de rellenos sanitarios

This study evaluated the effect of the different concentrations of heavy metals (HM) (Hg+2,  Cd+2,  Cr+6,  Pb+2),  on  the  physiological response and HM accumulation of three plant species: Colocasia esculenta (Ce), Heliconia psittacorum (He) y Gynerium  sagittatum (Gs), planted in subsurface horizontal flow wetland for landfill leachate (LL) treatment. Factorial design was used with 16 bioreactors were operated in two experimental blocks. Chlorophyll, water potential and heavy metal content in plant tissues were measured. The results obtained showed significant differences (p < 0,05) between chlorophyll values and tested variables over time. The water potential did not differ between the three plant species, as all values were found in a range between -0.2 and -2.0 MPa. The distribution of heavy metals in plant tissues decreased in the following order: root> leaf> stem. Ce and in some cases He, showed higher removal capacity of HM. The translocation factor (TF) was lower. He was the specie that showed higher TF> 1 for Pb (II), Cr (total) and Hg (II) and 0.4-0.9 for Cd (II) y Cr (VI). The tested plants demonstrated that they are suitable for phytoremediation of LL and all of them can be categorized as HM accumulators.Este estudio evaluó el efecto de las concentraciones de los metales pesados (MP) Hg+2, Cd+2, Cr+6, Pb+2, en la respuesta fisiológica y acumulacion de MP de las especies: Colocasia esculenta (Ce), Heliconia psittacorum (He) y Gynerium sagittatum (Gs), sembradas en humedales subsuperficiales de flujo horizontal (HCFSH) para el tratamiento de lixiviados de relleno sanitario (LX). Se tuvo un diseño factorial con 16 reactores operados en dos bloques experimentales. Clorofila, potencial hidrico y concentracion de MP fueron medidos en tejidos de las plantas. Diferencias significativas (p < 0,05) en los valores de clorofila entre especies fueron observadas en el tiempo. El potencial hídrico no difirió entre las especies, los valores obtenidos fluctuaron entre -0,2 y -2,0 MPa. La distribución de los MP en los tejidos de las plantas decreció en el siguiente orden: raíz > hoja > tallo. Ce y en algunos casos He, mostraron mayor capacidad de eliminación de MP. El factor de translocación (FT) fue bajo en estas especies. He fue la especie que mostró FT > 1 para Pb (II), Cr (total) y Hg (II) y 0.4-0.9 para Cd (II) y Cr (VI). Las plantas evaluadas demuestran la potencialidad para la fitorremediación de LX y todas ellas se pueden clasificar como acumuladores de estos MP