Structure Inventory
11.3 Entering Structure Inventory Data Table
se observó que este presenta concentraciones de Cd y Pb en todos sus órganos. En las tablas 3.5 y 3.6 se muestran las concentraciones obtenidas. Se obtuvo una mayor concentración de plomo total en la planta (139,00 mg/kg) que de cadmio (25,38 mg/kg), siendo más notable la diferencia entre los dos metales en este sistema experimental que en las plantas muestreadas en el sitio contaminado. La concentración de los metales asimilados por la planta en el sistema experimental está limitada por la concentración de los mismos en los suelos utilizados en la experimentación, no siendo así en las plantas presentes en el sitio contaminado, donde la contaminación por metales se incrementa con el tiempo. Este incremento puede propiciar que la planta asimile mejor un metal con respecto al resto presente en el suelo y además en este sitio existe la posibilidad de que la planta absorba los compuestos volátiles presentes por el incremento de la temperatura en los nichos.
Tabla 3.5. Concentraciones de Cd (mg/kg) en los diferentes órganos de la planta
Réplicas Flor Hoja Tallo Raíz
1 2,90 6,59 6,95 8,89
2 2,85 7,24 7,80 9,24
3 3,10 8,44 6,25 5,90
media 2,95 7,42 7,00 8,01
SD 0,13 0,94 0,78 1,84
Tabla 3.6. Concentraciones de Pb (mg/kg) en los diferentes órganos de la planta
Réplicas Flor Hoja Tallo Raíz
1 16,37 40,92 20,74 57,61
2 16,42 45,45 26,04 56,12
3 17,07 42,22 20,25 57,80
media 16,62 42,86 22,34 57,18
Como se observa en la figura 3.9, el contenido de Cd se encuentra de forma equitativa en todos los órganos de la planta, siendo menor en la flor. Estos resultados evidencian la ocurrencia simultánea de los diferentes mecanismos de fitorremediación. La concentración de plomo fue superior en las hojas y las raíces (figura 3.10), evidenciando una asimilación del metal por la planta, al ser estos órganos los que mayor influencia tienen en la fitorremediación, ya que se reporta que el tallo funciona como transporte del metal hacia las zonas aéreas de la planta (Kabata, 2000), (Rodríguez O. et al., 2006).
Figura 3.9. Concentraciones promedio de Cd en los diferentes órganos de la planta sembrada en el suelo Pardo con Carbonato
2,95 7,43 7,00 8,01 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 Con ce en tra cion es e n mg/kg
Figura 3.10. Concentraciones promedio de Pb en los diferentes órganos de la planta sembrada en el suelo Pardo con Carbonato
3.4 Determinación de la concentración de Cd, Pb en la planta no contaminada sembrada en el suelo contaminado
Las muestras de Helenium Quadridentatum Labill no contaminadas solo se sembraron en el suelo Pardo con Carbonato en correspondencia con la mayor concentración de metales obtenida en este suelo en los experimentos realizados anteriormente y por lo reportado por (Quero, 2016) sobre la mayor contaminación de metales en este suelo. En las tablas 3.7 y 3.8 se muestran las concentraciones obtenidas por EAA de Cd y Pb respectivamente. Al igual que los resultados obtenidos anteriormente, se obtuvo una mayor concentración total de plomo (67,34 mg/kg) que de cadmio (23,94 mg/kg). La concentración de cadmio fue similar a la obtenida en el sistema fitorremediador, pudiendo ser esta la concentración que la planta puede asimilar. Los valores de plomo asimilados fueron menores que en el sistema fitorremediador, pudiendo deberse al menor tiempo de sembrada la planta en este caso (cuatro meses). Estos resultados están en correspondencia con lo planteado por
16,62 42,86 22,34 57,18 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 Con ce n tra cion es e n mg/kg
(Kabata, 2000) acerca de que el plomo es uno de los metales más difícil de asimilar por las plantas.
Tabla 3.7. Concentraciones de Cd (mg/kg) en los diferentes órganos de la planta
Réplicas Flor Hoja Tallo Raíz
1 4,39 8,29 4,90 6,00
2 5,20 8,59 5,30 5,30
3 4,99 8,69 5,20 5,00
media 4,86 8,52 5,13 5,43
SD 0,42 0,21 0,21 0,51
Tabla 3.8. Concentraciones de Pb (mg/kg) en los diferentes órganos de la planta
Réplicas Flor Hoja Tallo Raíz
1 4,39 31,88 17,69 17,59
2 5,20 30,20 17,19 12,89
3 4,99 30,58 11,70 17,70
media 4,86 30,89 15,53 16,06
SD 0,42 0,88 3,32 2,75
En las figuras 3.11 y 3.12 se muestran las concentraciones promedio de Cd y Pb respectivamente. Se observa una mayor concentración de ambos metales en las hojas, predominando la fitoextracción.
Figura 3.11. Concentraciones promedio de Cd en los diferentes órganos de la planta
4,86 8,52 5,13 5,43 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 Con ce n tra ción en m g/kg
Figura 3.12. Concentraciones promedio de Pb en los diferentes órganos de la planta sembrada en el suelo Pardo con Carbonato
4,86 30,88 15,53 16,06 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 Con ce n tra ción d e Pb e n mg/kg
CONCLUSIONES
Las plantas muestreadas en los suelos aledaños a los nichos de la Empresa Electroquímica de Sagua contienen concentraciones significativas de Cd y Pb en todos sus órganos, observándose una mayor concentración de plomo en las partes aéreas de la planta lo que evidencia una mejor asimilación de este metal.
El Romerillo Americano a los seis meses de sembrado en el sistema fitorremediador experimental asimiló una alta concentración de cadmio y plomo en sus diferentes órganos, en ambos suelos evaluados, siendo mayor esta asimilación en el suelo Pardo con Carbonato.
Las concentraciones de plomo asimiladas por la planta fueron mayores que las de cadmio, en correspondencia con la mayor concentración de este metal en ambos suelos.
La concentración total de cadmio asimilada por la planta fue similar en el sistema fitorremediador (23,39 mg/kg) y en el sitio contaminado (23,94 mg/kg), indicando lo que puede ser asimilado por la planta.
La concentración de plomo asimilada por el Romerillo Americano en el sistema fitorremediador fue mayor (139,00 mg/kg) que la del sitio contaminado (67,34 mg/kg), evidenciando la necesidad de un mayor tiempo de sembrada la planta en el suelo contaminado para una mejor asimilación de este metal.
El Romerillo Americano (Helenium Quadridentatum Labill) puede ser utilizado para fitorremediar suelos contaminados con Cd y Pb, debido a su poder de asimilación de estos metales y a su adaptabilidad a las condiciones adversas.
RECOMENDACIONES
1. Determinar el contenido de mercurio (Hg) en el Romerillo Americano del sistema experimental y en el sitio contaminado.
2. Evaluar la eficiencia de agentes quelatantes sobre la acción fitorremediadora del Romerillo Americano en los suelos con diferente grado de contaminación.
3. Evaluar otras especies de plantas acumuladoras de metales con vistas a la fitorremediación de estos suelos contaminados.
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ANEXOS
Anexo 1. Resumen de los efectos nocivos del Cd.
Inhalación: La intoxicación por la inhalación es debida a la volatilidad del Cd, en forma de polvos, humos o vapores, e incluso en estado sólido. Es corrosivo para el tracto respiratorio, pudiendo producir ulceración en la nariz, pérdida del olfato y trastornos pulmonares que pueden llegar a enfisema pulmonar y neumonía. En el caso de intoxicaciones agudas puede llegar a producir la muerte. Se producen también trastornos hepático–digestivos, anemia en sangre con disminución de hemoglobina, lesiones de riñón con albuminuria, siendo ésta uno de los primeros síntomas. En el caso de intoxicación crónica, aparece también una banda de color amarillo en los dientes, y pueden darse fisuras óseas en los omoplatos, costillas, cuello del fémur, etc. Los síntomas de la inhalación son tos, dolor torácico, sabor pungente, sudor, escalofríos, respiración fatigosa, náuseas, vómitos, diarrea, albuminuria. Son síntomas parecidos a los de intoxicación por cobre o zinc y a veces tardan en presentarse unas cuantas horas. El Cd es un tóxico acumulativo, y al ser lenta su eliminación, los síntomas pueden manifestarse después de haber cesado la exposición. Se le considera como potencialmente cancerígeno para el hombre, por observarse una tendencia de correlación entre la exposición y el aumento de cánceres pulmonares o de próstata.
Piel: Es un irritante del tejido cutáneo, pero no es esta una vía de penetración, y no se han consignado lesiones permanentes. Los síntomas son enrojecimiento de la zona afectada. Puede que la irritación sea debida a la formación de compuestos con la humedad y los ácidos propios del tejido epitelial.
Ojos: Es un irritante de las mucosas. No se han consignado lesiones graves. Los síntomas son: enrojecimiento y dolor localizado.
Ingestión: La intoxicación suele producirse por la ingestión de alimentos contaminados, ya que el cadmio es disuelto y fijado por los ácidos orgánicos presentes en los alimentos. Las lesiones y trastornos que pueden producirse son los mismos que por inhalación: anemia en sangre, trastornos hepáticos y digestivos, renales (albuminuria), fisuras óseas, etc. Los síntomas son: náuseas, vómitos, dolores abdominales, calambres, diarrea, etc. Apareciendo también la banda amarilla dental en los casos de impregnación lenta.
Anexo 2. Riesgos asociados a las diferentes vías de absorción por Pb.
Inhalación: Los polvos de Pb son absorbidos más fácilmente a través de los pulmones y provocan los síntomas de intoxicación ya mencionados. Además, altas concentraciones de Pb metálico en el ambiente pueden provocar fibrosis en los pulmones y enfisema.
Contacto con ojos: Partículas de Pb, causan inflamación de estos órganos e, incluso, cataratas.
Contacto con la piel: Los derivados inorgánicos no se absorben significativamente por este medio, sin embargos los orgánicos sí.
Ingestión: El Pb es absorbido en pequeñas cantidades por el tracto digestivo, al ingerir partículas en el ambiente, por cigarros o alimentos contaminados, resultando los síntomas mencionados arriba.
Carcinogenicidad: En estudios con ratas, no se encontraron este tipo de efecto al suministrarles agua con una concentración de 25 ppm de Pb, sin embargo, sí se desarrollaron tumores renales en animales a los que se les administró cantidades grandes de Pb.
El PbCrO4 es considerado como sospechoso de ser cancerígeno para humanos, según la ACGIH (American Conference of Governamental Hygienists). Este efecto se ha comprobado en estudios con ratas, a las cuales se administra por vía intramuscular. En el caso del PbO se ha encontrado que produce, por administración intratraqueal, hiperplasia (desarrollo exagerado el tejido) alveolar en hamsters. Además, tiene un efecto cocancerígeno con benzoapireno, causando adenoma (tumor) y adenocarcinomas (tumor cancerígeno).
Mutagenicidad: Se ha informado de casos de aberración cromosómica en trabajadores expuestos al Pb. Esto mismo sucedió en estudios con monos, por lo que los estudios a este respecto continúan.
Con PbCrO4 se observó un incremento en la aberración cromosómica e intercambio de cromátidas hermanas, en estudios con cultivos de células de mamíferos y fue mutagénico en pruebas con varios microrganismos. Al usar PbO se presentó un aumento en aberraciones de cromátidas y cromosomas, en trabajadores involucrados en su manufactura. Sin embargo, fue inactivo en ensayos con B. subtillis.
En el caso de PbSO4, se ha observado un aumento en el intercambio de cromátidas hermanas en estudios con linfocitos humanos.
Peligros reproductivos: En este punto existen diferentes riesgos, ya que es gonadotóxico, causa una reducción del embarazo en estudios con ratones y es embriotóxico. También, puede atravesar la placenta y provocar una reducción en el peso del recién nacido y de la actividad motriz, además se han encontrado deformaciones en el esqueleto en estudios con ratones.
El PbCO3 se probó con ratas provocando un retraso en el crecimiento, aumento de niveles de Pb en la sangre, y edema y hemorragia en cerebelo.
También el PbCl2 es un producto embriotóxico y teratogénico para embriones de pollo y trucha. En embriones de hámster, provocó anoftalmia, nervios fusionados, espina bífida y exenfalia.
En el caso del PbCrO4, a pesar de que no existe información al respecto, se puede inferir su peligrosidad debido a la toxicidad de otros cromatos metálicos y a la gonadotoxicidad,
riesgos con el PbNO3 en estudios con ratas y hamsters, a los que se inyectó por vía intravenosa. En este caso se presentaron malformaciones en el embrión y absorción a través de la placenta. Cuando se probó en embriones de hámster, los efectos teratogénicos fueron los mismos que con PbCl2.
Anexo 3. Equipos y muestras utilizadas en los análisis
Bloque digestor P Selecta Muestras digestadas
Estufa WTB Binder Balanza analítica de humedad
Desecadora Balanza analítica digital Denver