Introducción
La fitorremediación es el uso de plantas para eliminar
contaminantes de los sistemas del suelo, ya sea in situ o en sistemas de reacción
por lotes. La fitorremediación in situ implica la eliminación o transformación
directa de contaminantes en los sistemas del suelo por plantas en crecimiento.
Esta técnica se puede utilizar para remediar suelos contaminados con metales,
solventes clorados, petróleo, pesticidas y explosivos como el trinitrotolueno
(TNT).
En la fitorremediación, se selecciona una o una combinación
de plantas y se cultiva en un sitio contaminado. Durante su crecimiento, las
porciones enterradas (raíces) eliminan los contaminantes de los suelos a través
de uno o más de los siguientes procesos: absorción directa; transformación por
microbios en la zona de la raíz; y estabilización mediante procesos de cambio
de fase (ejemplo: precipitación) y reducción de la permeabilidad del suelo. Las
fracciones de la masa de los contaminantes que son absorbidos por las raíces de
las plantas se trasladan a otras partes (tallo y hojas) y se acumulan para su
uso en procesos metabólicos. Algunos de los contaminantes absorbidos se
volatilizan, principalmente a través de las hojas hacia la atmósfera. Los contaminantes
acumulados pueden cosecharse junto con las plantas y procesarse para
su eliminación en un volumen reducido o para reciclaje.
La fitorremediación es útil en sitios donde existen
contaminantes específicos principalmente dentro de la profundidad de la zona radicular
en concentraciones que son bajas a moderadas. Teniendo en cuenta que la
dependencia se basa en el crecimiento de las plantas y la interacción eficiente
con los contaminantes del suelo, solo las plantas que pueden tolerar las
condiciones ambientales del suelo, incluidos los niveles de contaminación y los
micro y macroclimas, pueden usarse de manera efectiva. Dichas plantas también
deben tener tasas de crecimiento y densidades de raíces suficientemente rápidas para proporcionar un área de superficie
adecuada para el contacto con los medios de suelo contaminados.
La mayoría de las plantas que muestran un alto potencial
como fitorremediadores crecen en áreas tropicales como África,
América Central y del Sur y las islas del Caribe. Moffat (1995) explica que la
acumulación de contaminantes en estas plantas es una defensa natural contra los
insectos que se alimentan de plantas y los patógenos microbianos que abundan en
los trópicos.
Fitoextracción
La fitoextracción también se conoce como fitoacumulación. Es
la absorción de contaminantes (generalmente metales) por parte de las plantas y
la posterior distribución de los contaminantes a los tallos y hojas de las
plantas, que se pueden cosechar para concentración y reciclaje o eliminación de
los metales. La planta cosechada generalmente se composta o se incinera. La
incineración a cenizas reduce el volumen del material a solo aproximadamente 10%
del original. El sitio contaminado puede replantarse con las plantas
seleccionadas hasta que las concentraciones de contaminantes en los suelos
superficiales se reduzcan a los niveles deseados. Las plantas que tienen altas
capacidades para acumular metales se llaman hiperacumuladores.
Fitodegradación
La fitodegradación es el proceso por el cual las enzimas
producidas por las raíces de las plantas descomponen los contaminantes en los
suelos en formas menos peligrosas. Este proceso se aplica principalmente a
compuestos orgánicos. Los compuestos orgánicos se convierten en moléculas más
simples que pueden ser absorbidas por la planta para su crecimiento. Por
ejemplo, se ha descubierto que los álamos son capaces de absorber el
tricloroetileno (TCE) de los suelos contaminados y convertirlo dentro de las
plantas en metabolitos como el tricloroetanol, el ácido tricloroacético y el
ácido dicloroacético. En general, los herbicidas, los disolventes clorados y
los desechos de municiones pueden remediarse mediante fitodegradación.
Biodegradación de la rizosfera
En la biodegradación de la rizosfera, los microorganismos
como las levaduras, hongos y bacterias que existen en la zona de la raíz
degradan los compuestos orgánicos presentes en el suelo. Los compuestos
proporcionan nutrientes adicionales para los microbios para complementar los
azúcares, ácidos y alcoholes secretados por las raíces de las plantas.
Fitovolatilización
La fitovolatilización es el proceso mediante el cual las
plantas se utilizan para extraer contaminantes de los suelos y liberarlos a la
atmósfera como gases. Se estima que los álamos volatilizan
aproximadamente el 90% de la cantidad de TCE, que absorben de los suelos. Los
metales se pueden producir en sus formas volátiles mediante actividades
metabólicas en las plantas y volatilizarse a la atmósfera. Por ejemplo, la
introducción del gen bacteriano llamado mercurio reductasa en algunas plantas
de mostaza puede reducir el mercurio absorbido a su forma gaseosa, en el
que las plantas pueden volatilizarlo.
Fitoestabilización
La fitoestabilización es el proceso por el cual las plantas inmovilizan contaminantes en los suelos a través de la sorción, la complejación, la precipitación y los cambios en la estructura del suelo. A diferencia de la mayoría de los otros procesos de fitorremediación, la fitoestabilización involucra procesos que son externos a la estructura interna de las plantas.
Bibliografía
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