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Revista mexicana de ciencias agrícolas

versión impresa ISSN 2007-0934

Rev. Mex. Cienc. Agríc vol.1 no.2 Texcoco abr./jun. 2010

 

Artículos

 

Uso del vetiver para la fitorremediación de cromo en lodos residuales de una tenería*

 

Use of vetiver for the fitoremediation of chromiun in residual sludges in a tennery

 

Duilio Torres Rodríguez, Adriana Cumana2, Odalis Torrealba2 y Diana Posada2

 

1 Universidad Centro Occidental Lisandro Alvarado. Unidad de Investigación de Suelos y Nutrición Mineral de Plantas. Edificio la Colina. Departamento de Química y Suelos. C. P. 3001. §Autor para correspondencia: duiliotorres@ucla.edu.ve.

2 Universidad Nacional Experimental Politécnica Antonio José de Sucre. Programa de Ingeniería Química Vicerrectorado Barquisimeto. Departamento de Ingeniería Química. Avenida Corpahuaico. A. P. 3001. (cumanamoron@hotmail.com).

 

* Recibido: junio de 2009
Aceptado: marzo de 2010

 

Resumen

En este estudio se evaluó el uso del vetiver (Vetiveria zizanioides) para la fitorremediación de lodo residual de la industria curtiembre que presenta altos valores de cromo (21 000 mg kg–1), dado que durante el proceso de curtiembre se utilizan grandes cantidades de cromo para evitar la descomposición del cuero; asimismo, se evaluó un sustrato, el cual posee atributos que mejoran las condiciones edáficas para el desarrollo de vetiver. El ensayo consistió en un experimento completamente al azar, evaluando los siguientes tratamientos: T1= lodo contaminado sin plantas de vetiver; T2= lodo contaminado + plantas de vetiver; T3= lodo contaminado + abono orgánico + plantas de vetiver; T4= abono orgánico + plantas de vetiver. después de 15 y 45 días de sembrado el vetiver, se estimó la concentración de cromo en el lodo y en la planta. Además, se midió altura de planta, biomasa de raíces y parte aérea en función de peso seco a 7, 15, 30 y 45 días después de la siembra. Los datos fueron estudiados mediante análisis de varianza y prueba de Tukey usando el programa INFOSTAT 1.0.1. Los resultados obtenidos mostraron una reducción de niveles de cromo en el tratamiento T2, con respecto a valores iniciales de lodo en 30% a 15 días y en 9% a 45 días; no obstante, los resultados señalan que la cantidad de cromo absorbido por la planta fue 3.49 mg en aquellos tratamientos donde se sembró vetiver, observándose en este tratamiento una concentración de 596.92 mg kg–1 de cromo en el tejido foliar, este valor es significativamente superior al encontrado en los tratamientos donde se sembró vetiver + lodo + abono, donde el porcentaje de cromo absorbido correspondió a 1.11% el cual representa una concentración de 190.3 mg kg–1 de cromo en el tejido foliar.

Palabras clave: contaminación, cromo, fitorremediación, metales pesados, vetiver.

 

Abstract

This study evaluated the use of vetiver (Vetiveria zizanioides) for the phytoremediation of residual sludge in the leather industry, which presents high chromium values (21 000 mg kg–1), given that large amounts of this metal are used during the tanning process to keep the leather from rotting; likewise, a substrate was evaluated, which has attributes that improve the edaphic conditions for the growth of vetiver. For this purpose, an experimental study was carried out with a random design, which evaluated the following treatments: T1= polluted sludge without vetiver plants; T2= polluted sludge + vetiver plants; T3= polluted sludge + organic fertilizer + vetiver plants; T4= organic fertilizer + vetiver plants. After 15 and 45 days of having planted the vetiver, the concentrations of chromium in the sludge and the plant were estimated. Plant height, root biomass and aerial parts were also measured, based on dry weight at 7, 15, 30 and 45 after planting. The data were studied with analysis of variance and Tukey tests, using the program INFOSTAT 1.0.1. Results showed a drop in chromium levels in treatment T2, in respect to initial sludge values in 30% at 15 days and in 9% at 45 days. However, results indicate that the plant absorbed 3.49 mg of chromium in treatments in which vetiver was grown. This treatment displayed a concentration of 596.92 mg kg–1 of chromium in foliar tissue, signi?cantly higher than what was found in treatments with vetiver + sludge + fertilizer, where the percentage of chromium absorbed was 1.11% or a concentration of 190.3 mg kg–1 of chromium in foliar tissue.

Key words: chromium, heavy metals, phytoremediation, pollution, vetiver.

 

INTRODUCCIÓN

La gran diversidad de metales tóxicos que genera la industria en sus desechos sólidos constituye una amenaza para el medio ambiente y los ecosistemas, además que pueden ser letales por sus altas concentraciones o bien se manifiestan en mutaciones, cáncer, nefropatías, entre otros. Ante esto, se requiere encontrar métodos idóneos para remover los iones de metal de lodos residuales a través de nuevas tecnologías como la fitorremediación; ya que esta tecnología es altamente eficiente y selectiva para la remoción de metales tóxicos. En tal sentido, se han realizado diferentes investigaciones relacionadas con la recuperación de aguas, lodos y suelos contaminados con metales pesados; por ejemplo, De Souza et al. (1999), estudiaron la fitoacumulación de trazas de Cd (II), Cr (VI), Cu (II), Ni (II) y Se (VI) con la especie lirio de agua (Eichhornia crassipes), observando que el lirio de agua acumula mejor Cd, Cr, Se y Cu en niveles moderados y en menor cantidad el Ni.

Por su parte Álvarez et al. (2004), evaluó dos especies vegetales, Scirpus americanus (Tule) y Typha latifolia (Espadaña), destacando la capacidad de estas para acumular Pb, Cr, Cd, Mn y Fe en la raíz y el tallo. Asimismo, Alvarado y Guédez (2003) estudiaron la capacidad de remoción de arsénico por fitorremediación entre las especies lirio de agua (Eichhornia crassipes) y lenteja de agua (Lenna minor), encontrando altas tasas de remoción de éstos.

Una de las plantas que ha cobrado importancia en la fitorremediacion es el vetiver, dada su alta resistencia a ambientes extremos, condiciones de stress y acidez; en este sentido Roongtanakiat y Chairoj (2001); Troung y Baker (1998), demostraron que el vetiver es eficiente para la eliminación de zinc, plomo y cromo, aunque a altas concentraciones la presencia de los mismos inhibe la producción de materia seca y la tasa fotosintética; no obstante, las aplicaciones de nitrógeno podrían evitar el efecto adverso del mismo.

Dado que el alto contenido de metales pesados en lodos industriales se ha convertido en un gran problema para la industria, debido a sus efectos tóxicos sobre la mayor parte de los organismos vivos puesto que este es bioacumulable y afecta las fuentes biológicas; se han buscado procedimientos adecuados para la reducción del contenido de cromo en lodos residuales generados en la industria de tenerías del municipio Palavecino del estado Lara; por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue evaluar el uso del vetiver (Vetiveria zizanioides), como estrategia de fitorremediación para la remoción de cromo presente en lodos residuales.

 

MATERIALES Y MÉTODOS

Ubicación del experimento. Se colectaron lodos provenientes de la empresa Curtiembres Venezolana C. A. Ubicada en la Intercomunal Cabudare-Barquisimeto, municipio Iribarren. Una vez colectadas las muestras, se procedió a la caracterización química del lodo en el laboratorio de suelos de la Universidad Lisandro Alvarado y posteriormente se llevó a cabo el ensayo de fitorremediación en la estación experimental "Miguel Luna Lugo" de la Universidad Centro Occidental "Lisandro Alvarado".

Diseño experimental. El diseño experimental consistió en un estudio completamente al azar con arreglo de tratamientos de tipo factorial, donde se evaluaron varios sustratos con y sin vetiver; utilizando lodos contaminados con cromo y abono libre de contaminante. En el Cuadro 1, se explican los cuatro tratamientos replicados 10 veces para formar un total de 40 unidades experimentales. Las unidades experimentales fueron macetas, en las cuales se colocaron 10 kg de lodo y en aquellos tratamientos donde se combinó el abono orgánico más el lodo, se trabajo en una proporción 1:1; es decir, 5 kg de lodo + 5 kg de sustrato.

Caracterización de los lodos. Para la caracterización de lodos residuales, se determinaron parámetros químicos y físicos asociados a la capacidad de retención de cationes y que pudiesen afectar el desarrollo de las plantas. Las variables químicas evaluadas fueron materia orgánica (Walkley y Black, 1934), conductividad eléctrica (conductímetro), calcio, magnesio, potasio, sodio y capacidad de intercambio catiónico (extracción con acetato de amonio y cuantificación por absorción atómica), también fueron determinados los micronutrientes cobre, hierro y zinc.

Caracterización de abono orgánico empleado. El abono orgánico empleado es producto de la mezcla del compost de la cachaza y bagazo de caña, éste se obtuvo del producto comercializado bajo el nombre de abono "La Pastora" por la central azucarera del mismo nombre, el cual se localiza en la población la Carora, municipio Torres del estado Lara, aplicándose en una relación de 1:1. El abono orgánico empleado fue analizado para determinar nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y materia orgánica (MO), en el laboratorio de la unidad de investigación en suelo y nutrición mineral de plantas de la Universidad Lisandro Alvarado.

Método fitorremediación. Como planta fitorremediadora se utilizó el vetiver, la cual fue sembrada en macetas plásticas de 26 cm de diámetro superior por 20.4 cm de diámetro inferior y con una altura de 26 cm para una capacidad aproximada de 10 kg de peso cada uno. La reproducción del material vegetal, se llevó acabo en una parcela libre de agentes contaminantes, para garantizar la adaptación y desarrollo de las mismas en un ambiente natural.

Variables de las plantas evaluadas. Se midió altura de plantas y número de hojas a 7, 15, 30 y 45 días; asimismo, se evaluó la concentración de cromo en el tejido foliar de las mismas a 15 y 45 días después de la siembra, adicionalmente después de 45 días de haber sembrado el vetiver, se evaluaron los parámetros de rendimiento tales como: biomasa aérea, biomasa radical y longitud de raíces. Para la biomasa aérea y de raíces se extrajeron las plantas con tallo incluido, posteriormente se separaron las raíces del tallo, se lavaron con agua desionizada para eliminar los residuos de suelo, posteriormente se registró el peso húmedo y se procedió al secado de la biomasa de raíces y biomasa aérea en estufa a 50 °C hasta alcanzar un peso homogéneo.

Análisis de cromo en lodos. Para la determinación del contenido total de cromo se empleo el método de Bradford et al. (1975), el cual utiliza HNO3 4N como extractante. Una vez extraído el cromo se midio mediante espectrofotometría de absorción atómica. Los análisis de suelo fueron realizados en el laboratorio de la unidad de investigación en suelo y nutrición mineral de plantas de la Universidad Lisandro Alvarado. Para este procedimiento analítico, se tomaron 150 g de lodo a 15 y 45 días después de la siembra en bolsas plásticas de cierre hermético. Las muestras fueron pulverizadas y se peso un gramo de estas en una balanza analítica, para así ser colocadas en crisoles y llevadas a la mufla, en donde se realizó la digestión con ácido nítrico concentrado más 5 ml de agua desionizada y se procedió a la cuantificación del cromo mediante espectroscopia de absorción atómica.

Cromo total en tejido foliar (biomasa aérea y radical). Para la determinación de cromo a nivel foliar se empleo el método de Bradford et al. (1975). Para ello se pesaron entre 0.5 y 1.5 g de tejido seco de plantas y raíces, estas al igual que las muestras de lodo requirieron de una previa preparación, debiendo las mismas ser trituradas en un molino especial para tejido foliar, las concentraciones de cromo en estos tejidos también fueron determinadas usando el método de espectroscopia de absorción atómica en llama. Un gramo de la muestra de tejido foliar fue colocada en un crisol de porcelana y colocada en una mufla a 500 °C por 12 h. El residuo es disuelto con 5 ml HNO3 y diluido con agua deionizada hasta un volumen de 50 ml.

Análisis estadístico. Se realizó un análisis de varianza (anavar) para determinar las posibles diferencias entre los distintos tratamientos evaluados. En aquellas variables donde se detectaron diferencias significativas, se realizaron pruebas de medias y el valor de probabilidad seleccionado en el estudio fue de p<0.05. El análisis estadístico se realizó usando el paquete computarizado infostat (versión 1.0).

 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Caracterización del lodo residual: Previo a la siembra del material vegetal, se procedió a la caracterización del lodo, determinando pH, conductividad eléctrica, materia orgánica, potasio, calcio, magnesio, sodio, fierro, zinc y cromo, los resultados se reportan en el Cuadro 2.

Los resultados muestran altas concentración de cromo en el lodo, que superan los valores normalmente permitidos en la legislación internacional, estos resultados ponen de manifiesto, que las concentraciones metálicas presentes en el lodo estudiado, indican su poca viabilidad para la aplicación en suelos agrícolas, ya que pueden causar efectos nocivos cuando los mismos se utilicen como suplemento (órgano mineral) para el acondicionamiento de suelos, lo cual pudiera afectar la calidad tanto del cultivo como del suelo, cabe destacar que en Venezuela no se han establecido las normas de rigor, para regular las características de este tipo de lodo.

Las muestras de lodo analizadas tienen un alto contenido de materia orgánica 140 g kg–1, esto representa uno de los aportes benéficos más apreciables de lodos residuales en suelos agrícolas. La materia orgánica va a contrarrestar los efectos nocivos de la salinidad e incrementa la actividad de los microorganismos, que inducen a la mineralización de los nutrimentos del lodo quedando disponibles a los cultivos. Los resultados concuerdan con los obtenidos por Diez et al. (1996); O'Brien et al. (2002); Zhang et al. (2004); Gallardo et al. (2007), quienes señalan que la aplicación de lodos está asociado a altos contenidos de materia orgánica y junto a otros parámetros químicos como pH y suma de bases, mejoran la disponibilidad de los nutrientes presentes en el suelo y en consecuencia el rendimiento potencial de los cultivos (Zhang et al., 2004).

El K se encuentra en niveles altos en los lodos (180 mg kg–1), por lo tanto según Mbila et al. (2003), no se requiere proporcionar fertilización adicional de este elemento cuando el nivel en los suelos es > 0.6 mg kg–1. La presencia de los cationes intercambiables como el potasio, sodio, calcio y magnesio, en altas concentraciones hace suponer que se pueda representar un problema de desbalance con otros elementos que se encuentran en el complejo de intercambio, como el fósforo y micro elementos, mientras que la presencia de sodio, el cual presentó valores superiores a 21 000 mg kg–1, puede representar un alto riesgo de sodificación, lo cual afectaría la estructura del suelo de aplicarse el mismo como enmienda.

Los micronutrimentos del Cuadro 2, se observan que el Fe y Zn contenidos en el lodo superan los rangos usuales en suelo, los cuales constituye un riesgo; ya que estos en concentraciones elevadas pueden provocar toxicidad a las plantas. Finalmente con respecto a la salinidad los valores presentes en el mismo fueron elevados, lo que reduce el crecimiento del vetiver hasta 50%, los valores de conductividad eléctrica del lodo fueron superiores a 7.11 dS m–1, esto lo ubica como un desecho altamente salino, lo cual afecta el rendimiento de los cultivos.

Caracterización del abono

En el Cuadro 3, se presenta la caracterización del abono orgánico empleado durante el ensayo.

Los resultados de la caracterización, reflejan que el abono orgánico desde el punto de vista nutricional presenta algunos atributos, como son: alto contenido de materia orgánica, lo cual favorecería los aportes de nitrógeno y fósforo a la planta, niveles adecuados de micronutrimentos esenciales para el desarrollo de la planta. No obstante, la elevada relación C/N que presenta este sustrato es un aspecto negativo, dado que impediría una adecuada mineralización de la materia orgánica, por lo cual los efectos sobre las propiedades químicas no se reflejarían a corto plazo. La relación C/N del abono empleado fue sumamente alta, por lo que podría ocurrir una inmovilización neta, correspondiendo el abono usado a un material muy fresco, cuya relación C/N es 80.4 (Antiochia et al., 2007).

Concentración de cromo en el lodo, 15 días después de la siembra

En la Figura 1, las letras distintas indican diferencias significativas entre los tratamientos (p<0.05). Se observa, que las concentraciones de cromo en todos los tratamientos disminuyeron en 30%, debido que la absorción por parte del vetiver fue afectado por la fijación de este elemento en la materia orgánica. Los valores de cromo fueron de 21 000 mg kg–1 para el lodo sólo, 13 529 mg kg–1 para el lodo + vetiver y 14 137 mg kg–1 en el tratamiento de lodo + abono + vetiver, en todos los casos estos valores superaron ampliamente a los rangos establecido para el cromo en lodos residuales, por lo que su utilización con fines agrícolas no es recomendado.

Estos resultados coinciden con los reportados por Troung et al. (2001), quienes señalan que el vetiver es pobremente eficiente para la extracción de cromo y cobre, con menos de 0.1% después de 30 días, pero fue altamente eficiente para la absorción de plomo y zinc, por esas razones estos científicos, recomiendan que la planta de vetiver puede ser considerada como hiperacumulador únicamente para los metales Pb y Zn.

Concentración de cromo en el lodo, 45 días después de la siembra

Para el día 45, se observó una disminución de 9% en las concentraciones de cromo en el suelo, en comparación a los valores reportados para el día 15, observándose diferencias significativas entre el tratamiento T1 con respecto a los tratamiento donde se sembró vetiver; asimismo, se evidenció una mejora en los tratamientos donde se combinó el lodo + abono, el cual muestra que la adición del abono mejoró las condiciones físicas del suelo y contribuyó a disminuir la salinidad; por lo tanto, favoreció el desarrollo de la planta y por ende la absorción de cromo.

Estos resultados coinciden con Mcbride (1994), este científico demostró que las plantas de vetiver son altamente tolerantes a estos metales pesados, conociendo que los umbrales para el cromo es de 5 y 18 mg kg–1, los cuales son superiores a los umbrales reportados para la mayoría de las plantas, cuyo crecimiento se ve afectado cuando el contenido de cromo se ubica entre 0.03 y 0.2 mg kg–1. Los niveles encontrados en este estudio superan abiertamente estos umbrales, lo cual puede explicar el lento desarrollo de las plantas.

Absorción de cromo por vetiver, 15 días después de la siembra

Los resultados encontrados en el presente experimento, evidencian que las condiciones adversas para el desarrollo de las plantas (altas concentraciones de Cr y Na en el lodo), redujeron considerablemente la habilidad del vetiver para absorber el cromo presente en el lodo, reduciéndose los mismos de una concentración inicial de 21 000 mg kg–1 a 13 529 mg kg–1 luego de sembrado el vetiver, seguido del tratamiento vetiver + lodo + abono con 14 137 mg kg–1 y finalmente en el tratamiento donde no se sembró el vetiver las concentraciones de cromo fueron superiores a 17 000 mg kg–1.

En la Figura 2, las letras distintas indican diferencias significativas entre los tratamientos con p<0.05. Se destaca que aunque la reducción de la concentración de cromo en el lodo fue 30%, los resultados señalan que la cantidad de cromo absorbido por la planta es de 3.49 mg en aquellos tratamientos en el cual se sembró el vetiver, observándose en este tratamiento una concentración de 596.92 mg kg–1 de cromo en el tejido foliar, este valor es significativamente superior al encontrado en los tratamientos donde se sembró el vetiver + lodo + abono, el porcentaje de cromo absorbido fue de 1.11% el cual representa una concentración de 190.3 mg kg–1 de cromo en el tejido foliar.

Estos resultados pueden ser explicados por qué parte del cromo pudo ser fuertemente fijado en la materia orgánica del abono, lo cual impidió su absorción por parte de la planta. Por lo tanto, la disminución del cromo extraído no puede ser atribuida a una mayor absorción por parte del vetiver, sino que parte del mismo quedo fuertemente ligado a la materia orgánica presente en el lodo, lo cual impidió su cuantificación. En este sentido Rivero (1999), señala que la absorción de los metales pesados por la planta va ser afectado por la capacidad de absorción del biosolido empleado; por ejemplo, la presencia de materia orgánica y óxidos de hierro, son compuestos muy estables y exhiben una alto poder de adsorción con el metal; por lo tanto, la fracción orgánica del lodo, puede proveer una protección a éste para que sea absorbido, de allí se explica las bajas cantidades de cromo presente en la hojas de vetiver.

Por otro lado, se ha determinado que la competencia entre los enlaces lodo-metal y la absorción del cromo por la planta, se incrementa cuando las cantidades iniciales del lodo son aplicadas al suelo, para la mayoría de los casos los sitios de adsorción del biosolidos dominante sobre los sitios de absorción del suelo, por otro lado la absorción de metales por parte de la planta, no se incrementa en respuesta a la aplicación del biosolido; por lo tanto, es de esperar que mayores cantidades de biosolidos no implican una mayor tasa de absorción de los metales pesados por la planta.

Adicionalmente, el pH, CIC, y el potencial redox pueden regular la absorción de metales pesados. Por ejemplo, el pH es muy importante ya que la absorción de metales pesados es baja cuando el pH esta cerca de 6.5 a 7, en este caso el valor reportado para el lodo analizado fue de 7.9; esta reducción es debida a que un incremento en el pH causa la precipitación de los hidróxidos insolubles, carbonatos y complejos orgánicos. La capacidad de intercambio catiónico, está relacionada directamente con la capacidad del absorción de los metales, valores altos de CIC, indican mayores sitios de intercambio, el cual mantendrán retenido el metal, sin que el mismo pueda ser absorbido por las plantas (Pang et al., 2003).

Absorción de cromo por la planta, 45 días después de la siembra

Los resultados muestran un incremento significativo en el porcentaje de cromo absorbido por la planta, en relación a lo reportado para el día 15, con valores de 1 697.25 mg kg–1 en el tratamiento donde se sembró vetiver + lodo + abono y 1 542.85 mg kg–1 para el tratamiento con vetiver + lodo, esto significa un incremento considerable en el porcentaje de absorción, el cual se ubicaba en 3%, para el tratamiento lodo + vetiver, lográndose incrementar a 9.02%, mientras que en el tratamiento de lodo + abono + vetiver, este incremento fue de 1.1 a 9.9%.

El incrementó en la tasa de absorción de cromo por vetiver después del día 30, pudo deberse a un mayor desarrollo vegetativo de la planta, a partir de este momento el mejoramiento en las condiciones del medio físico para el desarrollo del vetiver y por la mineralización de los nutrientes que están en la materia orgánica, dado que esta es de lenta mineralización, debido a la alta relación C/N y que los primeros 15 días el desarrollo vegetativo del vetiver fue afectado por los altos valores de salinidad, los cuales se redujeron considerablemente cuando se mezclo el abono con el lodo.

Absorción de cromo en función del órgano de la planta

Los resultados presentados en la Figura 3, las letras distintas muestran diferencias significativas entre los tratamientos, notándose que la mayor cantidad de cromo a nivel de la raíz fue encontrada en el tratamiento donde se combinó el lodo + abono + vetiver, con un valor de 546.7 mg kg–1 de cromo en comparación al reportado en el tratamiento con lodo sólo, el cual presentó un valor de 474.18 mg kg–1 de cromo. Los resultados fueron similares a los reportados por McBride (1994), quien encontró que la concentración de metales pesados en las raíces, se incrementó cuando la cantidad de metales pesados fue mayor, encontrándose que a los 120 días después de la siembra, la cantidad de metales pesados en las raíces fue mayor que en el tallo.

Por el contrario, la concentración de cromo a nivel del tallo en la Figura 3, muestran que la mayor cantidad de cromo fue encontrada en el tratamiento donde se aplicó el lodo + abono + vetiver con un valor de 338.65 mg kg–1 de cromo, en comparación al reportado en el tratamiento con lodo + vetiver, el cual presento un valor de 224.83 mg kg–1 de cromo.

Algunos autores han reportado que la raíz constituye el tejido de entrada principal de metales pesados en la planta. En tal sentido Reyna et al. (2009) señalan que el cromo, independientemente de su estado de oxidación en la solución (III) o (VI), se almacena en mayor proporción en la raíz, alcanzando concentraciones superiores a los 3 000 mg kg–1 (base seca) en esta zona. La acumulación en la raíz representa en promedio 90% del total, mientras que 10% restante se distribuye entre el tallo y las hojas.

La mayor concentración de cromo en la raíz se debe al proceso de difusión en el medio, mediante un flujo masivo y por intercambio catiónico. La raíz posee cargas negativas en sus células, debido en gran medida a la presencia de grupos carboxilo del ácido péptico. Las cargas negativas de las células rizodermis interaccionan con las cargas positivas de los metales pesados presentes en el suelo, se ha demostrado recientemente que parte del flujo de metales pesados pueden quedar retenido en la pared celular por la estructura de lignina y celulosa (Navarro-Aviñó et al., 2007).

Por otro lado, Mbila et al. (2003), señalaron que los exudados o compuestos orgánicos liberados por la raíces de la planta, tanto de bajo y alto peso molecular, pueden contribuir a la eliminación de metales pesados. Los de bajo peso molecular se liberan a favor del gradiente de concentración, y los de alto peso molecular se liberan por mecanismos de transporte activo o lisis celular. Los exudados facilitan la disponibilidad de los metales. Por ejemplo, se ha observado que los exudados favorecen la absorción de Fe en suelos deficientes en el mismo. La exudación de mucílagos que forman una capa externa a la raíz (mucigel), también favorece la complejidad de metales pesados.

Este experimento demuestra que a pesar de la cantidad de cromo absorbida tanto a nivel de tallo como de raíz es baja, en relación a las cantidades iniciales presentes en el lodo, lo cual imposibilita su uso dado que los mismos superan los umbrales máximos permitidos. La cantidad absorbida está muy por encima de los valores reportados mundialmente en distintos ensayos (Cuadro 4), lo que permite vislumbrar un uso promisorio del vetiver como planta fitorremediadora, dada la capacidad de acumular metales pesados y su adaptación a condiciones extremas (Rodríguez et al., 2001).

Autores como Xia et al. (2000); Troung y Baker (1998); Troung et al. (2000), han demostrado las ventajas del vetiver para la recuperación de áreas contaminadas con metales pesados, dado al poder hiperacumulador que tiene esta planta, como la tolerancia a los metales pesados, los cuales se deben a mecanismos fisiológicos del vetiver que permite acomplejar estos metales pesados a nivel de la rizósfera. Asimismo, esta planta presenta ventajas competitivas con respecto a otras plantas hiperacumuladoras como son: tolerancia a condiciones climáticas extremas y adaptación tanto a condiciones de suelo de extrema acidez como suelos salinos, lo cual permite que la planta no sea afectada por las condiciones edafoclimáticas y pueda ser empleada sin restricciones en diferentes áreas geográficas.

 

CONCLUSIONES

El tratamiento donde se aplico el lodo + abono en proporción 1:1, fue el más eficiente en la remoción del cromo por la planta de vetiver, dado que al mejorarse las condiciones físicas, aportan nutrientes y disminuye los valores de salinidad que favorecen el desarrollo de la planta y por ello la absorción del cromo.

La remoción del cromo en el lodo a pesar de ser considerada baja en relación a los valores iniciales (9%), esta supera ampliamente los valores reportados en la literatura, que señalan que el vetiver no es eficiente en la remoción de éste.

La absorción de cromo en el tratamiento de lodo + vetiver fue mayor a nivel del tallo, mientras que en el caso donde se adiciono abono, la misma se concentró a nivel de la rizósfera.

A pesar de la reducción en los valores de cromo, los tratamientos estudiados aún superan ampliamente los niveles de cromo permitidos en lodos residuales; lo cual implica, su inviabilidad para ser empleados como abonos en sistemas agrícolas.

 

LITERATURA CITADA

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