Tesis:
Biodisponibilidad de metales pesados en suelos mineros contaminados enmendados con materiales orgánicos.
- Autor: PEREZ ESTEBAN, Javier
- Título: Biodisponibilidad de metales pesados en suelos mineros contaminados enmendados con materiales orgánicos.
- Fecha: 2011
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS AGRONOMOS
- Departamentos: EDAFOLOGIA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: ESCOLASTICO LEON, Consuelo
- Director/a 2º: MOLINER ARAMENDIA, Ana
- Resumen: Los suelos de zonas mineras presentan generalmente un elevado nivel de contaminación por metales pesados, incluso varios años después del abandono de la explotación minera, lo que afecta gravemente al desarrollo de la vegetación y supone un riesgo para la salud humana y animal y de lixiviación de metales a las aguas subterráneas. Además, las malas condiciones de fertilidad existentes no permiten el establecimiento de la cubierta vegetal, dejando al suelo muy susceptible ante la erosión y el arrastre de metales a otros medios. La fitoextracción de metales puede resultar una solución económica y de fácil implantación para la descontaminación y recuperación de estos suelos. En esta técnica suelen emplearse plantas hiperacumuladoras, capaces de alcanzar elevadas concentraciones de metales en sus tejidos pero de baja generación de biomasa, por lo que se plantea la utilización alternativa de plantas no hiperacumuladoras pero tolerantes a los metales y de gran crecimiento. Por otro lado, para facilitar la fitoextracción en suelos en los que los metales se encuentran muy estabilizados tras décadas de abandono de la actividad minera, es necesario aumentar la biodisponibilidad de los metales. La adición al suelo de materiales orgánicos, como enmiendas compostadas o agentes quelantes, altera la disponibilidad de metales y modifica las propiedades del suelo, de manera que podría permitir el cultivo de plantas tolerantes y favorecer la absorción de metales, además de resultar beneficioso para la regeneración de la cubierta vegetal. Este trabajo tiene como objetivo evaluar el efecto de diversos materiales orgánicos sobre la biodisponibilidad de metales y las propiedades de suelos mineros con vistas a la aplicación de técnicas de fitoextracción y la recuperación del medio. Para ello, se seleccionaron y caracterizaron varios suelos afectados por la actividad minera, con diferente tiempo transcurrido tras el abandono de la mina y con distinto nivel de contaminación por metales. Estos suelos se mezclaron con dos tipos de enmiendas orgánicas, compost de estiércol de caballo y oveja y compost de corteza de pino, de diferente pH, grado de madurez y contenido en nutrientes, aplicadas en dosis de 30 y 60 Mg ha-1. La movilidad de los metales en el suelo está condicionada en gran medida por la abundancia y tipo de grupos reactivos superficiales. Por ello, se estudió la distribución de metales asociados a las distintas fases, las características de los procesos de adsorción y desorción de metales, la carga de las partículas del suelo y su variación con el Ph. Así, se pueden obtener conclusiones acerca del efecto de las propiedades del suelo afectadas por las sustancias orgánicas sobre la movilidad y disponibilidad de los metales. Mediante ensayos de cultivo en invernadero, se evaluó el uso de especies tolerantes (Brassica juncea, Thlaspi arvense y Atriplex halimus) y de enmiendas orgánicas para la fitoextracción de metales. Por último, se valoró la capacidad de movilización de metales de varios ácidos orgánicos de bajo peso molecular, ácido cítrico y ácido tartárico, frecuentemente exudados por las raíces, para estudiar su aplicación en técnicas de fitoextracción asistida, mediante un ensayo en columnas de lixiviación. Los resultados mostraron que la aplicación de estiércol a los suelos mineros consigue mejorar sus condiciones de fertilidad, a la vez que disminuye la biodisponibilidad de los metales, lo que permitiría un mayor desarrollo vegetal. La aportación de materia orgánica y el elevado pH de esta enmienda incrementan la densidad de carga negativa de las superficies del suelo, aumentando su capacidad de retención de metales, lo que reduce la movilidad y la toxicidad de los metales en el suelo. Por el contrario, la corteza de pino, de menor pH y grado de humificación, aumenta la biodisponibilidad de metales. El estiércol no solo estabiliza los metales en el suelo, sino que también contribuye a un mayor crecimiento de las plantas, por lo que la cantidad total de metal retirado del suelo es mayor que en los tratamientos con corteza de pino y con suelo sin enmendar. De las tres especies estudiadas, A. halimus fue la que obtuvo una mayor producción de biomasa y la que consiguió extraer del suelo y acumular en la parte aérea una mayor cantidad de metales, por lo que podría resultar una especie adecuada para la fitoextracción. Por otro lado, la aplicación de ácido cítrico en elevadas concentraciones consigue extraer del suelo una cantidad importante de Cu, debido a su gran capacidad quelante y a la disolución de óxidos de Fe y Mn, facilitando así la fitoextracción de este metal por plantas tolerantes de forma efectiva.