McGraw. ¿Evangelo, Matías Bale, Andreas Scha? Er
Instituto de Biología, Universidad RWTH Aachen, Alemania, Código Postal: 1, 52056
Recibido 1 en febrero de 2005 recibió la versión revisada el 23 de agosto de 2005 Aceptado en agosto; 24. Disponible en línea el 6 de diciembre de 2005
Resumen:
La fitorremediación es el uso de plantas para extraer contaminantes del suelo y del agua subterránea y es un método prometedor para purificar el suelo contaminado con sustancias pesadas. rieles. Sin embargo, su uso está limitado por muchos factores, como el tiempo necesario para el crecimiento de las plantas, el suministro de nutrientes y las limitaciones en la ingesta de metales. Se ha demostrado que los agentes quelantes sintéticos facilitan la extracción de metales pesados, pero también han estado expuestos a algunos efectos secundarios negativos. El propósito de este estudio fue explorar el papel de tres ácidos orgánicos naturales de bajo peso molecular (NLMWOA) (ácido cítrico, ácido oxálico y ácido tartárico) como alternativas a los agentes quelantes sintéticos. Los experimentos incluyen experimentos con lodo, experimentos de toxicidad y experimentos en serie. En experimentos de extracción de plantas, se agregaron tres ácidos orgánicos de bajo peso molecular a suelos contaminados con cobre y plomo, respectivamente. En comparación con el grupo tratado con EDTA (42 mgkg-1), sólo el grupo tratado con ácido cítrico tuvo un aumento significativo en la ingesta de cobre. No se demostró que los ácidos orgánicos de bajo peso molecular mejoren la extracción de plomo de las plantas. Una posible explicación para este resultado es la tasa de degradación de los ácidos orgánicos de bajo peso molecular. Esta proporción puede ser demasiado alta para metales pesados como el plomo, que son menos móviles y biodisponibles. El contenido de ácidos orgánicos de bajo peso molecular agregados al suelo fue alto (62,5 mmol·kg-1 de suelo) pero tuvo poco efecto. En este sentido, una pequeña cantidad de EDTA (0,125 mmol. kg -1 0) es más eficaz. Por lo tanto, los ácidos orgánicos de bajo peso molecular no son adecuados para mejorar la extracción de metales pesados del suelo por parte de las plantas.
Palabras clave: quelante de ácidos orgánicos de metales pesados, fitorremediación del tabaco
Introducción
La fitorremediación se define como el uso de plantas verdes para eliminar contaminantes del medio ambiente o para fabricar ellos la desintoxicación (Raskin et al., 1997). La fitorremediación se puede utilizar para eliminar no sólo contaminantes orgánicos sino también inorgánicos. En comparación con otras tecnologías de tratamiento como relleno, fijación y lixiviación, es económico y no causa efectos adversos en la matriz del suelo. Minimizar las perturbaciones al medio ambiente. Estos sitios web suelen ser bonitos, por lo que es más probable que sean aceptados por el público. Por ejemplo, la base de fitorremediación en Leipzig, Alemania, ha sido bien recibida por los residentes cercanos.
Aunque todas las plantas tienen el potencial de extraer sustancias metálicas del suelo, algunas plantas han demostrado la capacidad de extraer, acumular y tolerar altos niveles de metales pesados. Esta planta es conocida como hiperacumuladora según una amplia clasificación del reino vegetal. La hiperacumulación de metales es el resultado de la adaptación de las plantas a la ecología fisiológica de los suelos metálicos. Las plantas hiperacumuladoras tienen un potencial limitado en biorremediación, es decir, crecimiento lento y pequeña biomasa. Estas características son exactamente opuestas a la propuesta de Robinson et al. (2000) de que las plantas utilizadas para la fitorremediación deberían crecer rápidamente, echar raíces profundas y acumular fácilmente los metales objetivo. Según (Romkens et al. (2002)), esta planta también debería tener una alta biomasa. Combinando estos factores, Nicotiana tabacum, una especie de tabaco originaria de América del Sur y América Latina, es adecuada para la fitorremediación.
Se ha demostrado que los agentes quelantes promueven la recuperación vegetal de suelos contaminados con metales pesados, lo que puede equilibrar las plantas altamente enriquecidas. Aunque los agentes quelantes sintéticos como el EDTA tienen un efecto positivo en la fitorremediación de suelos contaminados con metales pesados, su aplicación también tiene algunas desventajas. El EDTA no tiene selectividad para extraer sustancias metálicas (Barona et al., 2001) y tiene baja biodegradabilidad (Wasay et al., 1998). Incluso en concentraciones muy bajas, puede afectar seriamente el crecimiento de las plantas (Chen y Cutright. 2001). Las alternativas a los agentes quelantes sintéticos que se encuentran en los sistemas quelantes naturales se denominan agentes bioquelantes. Se ha demostrado que los agentes bioquelantes, como el ácido húmico, tienen un impacto positivo en la fitorremediación de suelos contaminados con metales pesados (Evangelo et al. 2004). Otra posible opción son los ácidos orgánicos de bajo peso molecular (NLMWOA), que las plantas lixivian al suelo.
Sabemos que los compuestos orgánicos exudados de las raíces de las plantas pueden afectar directa o indirectamente a la solubilidad original y a los iones tóxicos. Los efectos indirectos se logran a través de efectos sobre la actividad microbiana, las propiedades físicas del suelo de la rizosfera y la dinámica de crecimiento de las raíces. El efecto directo se logra mediante acidificación, quelación, precipitación y reacciones redox en el suelo de la rizosfera (Uren y Reise Nauer 1998; Marschner et al. 1995). Entre estos compuestos, el NLMWOA es particularmente importante debido a sus amplias propiedades para la disolución de compuestos pesados. los metales juegan un papel importante (Mench y Martin, 1991; Krishnamurti et al., 1997; Nigam et al., 2000) y la nutrición mineral (Zhang et al., 1989; Jones et al., 1996) lo es aún más. importante que el pH del suelo (Huang et al., 1998).
El propósito de este estudio fue explorar cómo los ácidos orgánicos de bajo peso molecular mejoran la capacidad de las plantas para extraer cobre y suelo contaminado con plomo utilizando tabaco en condiciones de laboratorio. Utilizamos ácidos orgánicos de bajo peso molecular en lugar de EDTA u otros agentes quelantes sintéticos como promotores de la fitorremediación de suelos contaminados con metales pesados y evaluamos su potencial.
2. Materiales y métodos
2.1 Descripción del suelo
Este es un suelo agrícola arenoso, limoso y franco, obtenido del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos ( Soil Survey Manual, 1995) Capa superficial del suelo de 0 a 30 cm en tierras agrícolas de Melaten en Aquisgrán, Alemania. Las muestras de suelo se secaron al aire a temperatura ambiente, se molieron a través de un tamiz de 2 mm y se sometieron a los siguientes análisis cualitativos. El contenido de arena, arcilla y limo en muestras de suelo se determinó mediante un hidrómetro (Bouyoucous, 1952). El contenido de materia orgánica se determinó mediante el método del negro de Walkley (Nelson y Sommers, 1996). El pH se determinó mediante el método del cloruro de calcio (Lewandowski et al., 1997). El contenido inicial de plomo y cobre total en el suelo se digirió con agua regia, se filtró y se midió mediante espectrometría de absorción atómica de llama. Los estándares de calibración para espectroscopia de absorción atómica se lograron aumentando las cantidades de cobre y plomo en la solución de extracción, respectivamente. Las propiedades físicas y químicas del suelo se muestran en la Tabla 1.
2.2 Experimento en maceta
2.2.1 Preparación de la muestra de suelo
Realice el experimento en maceta en el invernadero de marzo a abril. Coloque 400 gramos de muestra de suelo tamizada en un balde de plástico con seis pequeños agujeros en el fondo. Los cubos de plástico se limpian previamente con ácido nítrico diluido para eliminar cualquier metal que pueda quedar adherido a ellos. Coloque un recipiente y un plato debajo de cada olla. Agregue a cada maceta los siguientes fertilizantes: 674,4 mg Ca(NO3)2·4h2o, 175,6 mg KH2PO4, de modo que sus concentraciones estén entre 200-100 mg kg-1 respectivamente.
Cuadro 1 Concentración de metales pesados y otras características del suelo utilizado
Contenido de parámetros
PH 6.8
Materia orgánica () 3.5
Tamaño de partícula del suelo arena () 49,4
Arcilla () 42,1
Limo () 8,5
Cobre (mg kg-1) 21,8
Plomo (mg kg-1) 48,7
2.2.2 Plántulas y crecimiento de las plantas
La planta utilizada en los ensayos en maceta fue Nicotiana tabacum. Esta selección se basa en la capacidad de la planta para producir cantidades relativamente grandes de biomasa en un corto período de tiempo. Las semillas germinan en una mezcla de turba y arena. Después de 3 semanas, se utilizaron plántulas con biomasa similar para experimentos en macetas. Todo el tabaco se cultivó en condiciones ambientales controladas con 65.438 ± 0,6 horas de luz por día, temperaturas de 25°C y 20°C en condiciones de luz y oscuridad, respectivamente, y una humedad relativa de 60°C (WalchLiu et al., 2000).
2.2.3. Experimento de olla tóxica
El experimento incluye un grupo de tratamiento de control (sin agente quelante), y el contenido de ácido orgánico de bajo peso molecular del grupo experimental es 62,5, 125. y 250 mmol·kg-1. La concentración de EDTA es 250 mmol·kg-1.
El día que se añadió el agente quelante, se trasplantaron plántulas con biomasa similar a macetas que contenían una mezcla de tierra de este metal y ácidos orgánicos de bajo peso molecular. Plante una semilla por maceta y entonces comenzará realmente el experimento. El experimento se realizó simultáneamente en tres grupos. El peso seco de las plantas mostró efectos tóxicos.
2.2.4. Prueba de extracción de plantas en maceta
El experimento incluye un grupo control (sin metales pesados) y un grupo experimental. En el grupo experimental, se agregaron cloruro de cobre y nitrato de plomo para obtener un contenido de cobre de 225 y 450 mg·kg-1 respectivamente, y un contenido de plomo de 300 y 600 mg·kg-1 respectivamente. Cada tratamiento se repitió tres veces. Agregue cobre, plomo, fertilizante, 62,5 mmol kg-1 de NLMWOA y 0,125 mmol kg-1 de EDTA el mismo día y luego trasplante una planta a cada maceta. Después de eso, comenzó el experimento. Todas las plántulas trasplantadas tienen necesidades de biomasa similares. Para evitar el cobre y el plomo del ganado en el suelo, el agua destilada utilizada para el riego no se puede verter directamente sobre la superficie del suelo, sino que se debe verter en un plato debajo de la maceta.
2.2.5. Cosecha y análisis de plantas
Las plantas del experimento se cosecharon después de aproximadamente 3 semanas de crecimiento. Al cosechar, las partes aéreas de la planta se cortan en secciones cortas y se separan los tallos y las hojas. El siguiente paso es el descrito por Jones y Case (1990). Las muestras de plantas (tallos y hojas) se enjuagaron brevemente con agua desionizada, se secaron con papel absorbente para eliminar la suciedad de la superficie y luego se secaron a 70°C hasta peso constante. La muestra se pesó y se trituró en partículas de tamaño uniforme en un molino de bolas puesto a tierra.
Después de triturar, pesar unos 200 mg de tejido vegetal seco y ponerlo en un crisol de porcelana de 15 ml. Ceniza en un horno de mufla a 500°C durante 5 horas y enfría. A 60°C, se añadieron 2 ml de ácido clorhídrico y se evaporaron. A temperatura ambiente, agregar nuevamente 2 ml de ácido clorhídrico 15, escurrir las cenizas con una varilla de vidrio y luego filtrar con papel de filtro cuantitativo (595, filtro Schleicher y Schuell, tamaño de poro 4 LM). El filtrado se ajustó a 20 ml con agua desionizada y se determinaron los contenidos de cobre y plomo con AAS.
2.3. Experimento de lodo
Añadir 1 g de tierra agrícola en un tubo de centrífuga de polipropileno y limpiar el tubo de centrífuga con ácido nítrico diluido previamente para eliminar los metales adsorbidos. El suelo se suspendió con 15 ml de una solución de concentración 62,5 mM, concretamente ácido cítrico, ácido oxálico, ácido tartárico o EDTA 0,125 mM. Cada suspensión se ajustó a diferentes valores de pH con hidróxido de sodio 1 M (9, 7 y 5). El tubo de centrífuga se agitó a 70 rpm durante 65438 ± 08 horas y luego se centrifugó durante 65438 ± 00 minutos hasta 65438 ± 04 g. Cada muestra se filtró con papel de filtro cuantitativo (595, filtro Schleicher y Schuell, tamaño de poro 4 lm). Para conservar las muestras, agregue 100 ml de ácido nítrico al 65% a cada muestra. Determinación del contenido de cobre y plomo mediante espectrometría de absorción atómica. Cada tratamiento se repitió tres veces.
2.4.Experimento de columna
El diámetro interior del tubo de vidrio utilizado en este estudio fue de 24 mm y la longitud fue de 140 mm. El tubo de vidrio se limpió previamente con ácido nítrico diluido. para evitar que queden sustancias metálicas adsorbidas. Carga de tierra: Coloque 25 g de tierra que contenga 450 mg kg-1 de cloruro de cobre y 600 mg kg-1 de nitrato de plomo en un tubo de vidrio. Antes del experimento, el suelo se había asentado durante 3 meses y se añadió una gran cantidad de cloruro de cobre y nitrato de plomo disueltos en baja concentración para distribuirlos uniformemente en el suelo. El volumen de poros del tubo de vidrio es 56, lo que equivale a 14 ml. El agua estancada se mantiene a 6 cm por encima del suelo y este nivel se mantiene durante el proceso de emplumamiento de las aves. El caudal del efluente se mantuvo a un volumen de poro promedio por hora (14 -1 mlh -1). Cada tubo de vidrio se eluyó con 60-100 ml de solución de ácido cítrico, ácido tartárico, ácido oxálico, 0,125 mm de EDTA o 10 mm de solución de cloruro de calcio. Los niveles de solución varían ligeramente dependiendo del caudal de lixiviado. En el fondo del tubo de vidrio, el lixiviado se recogió en 14 porciones iguales y se midió el mismo día. Para evitar efectos de tolerancia al pH, ajuste el pH de la solución del agente quelante a 6,8, que es el pH del suelo, con una solución de hidróxido de sodio 1 M. La fuerza iónica del cloruro de calcio 10 mM es comparable a la del suelo natural (Shuman, 1990). Se utilizó cloruro de calcio como control y control para los experimentos de extracción de plantas. Hay cinco experimentos por protocolo.
Determinación del contenido de cobre y plomo mediante espectrometría de absorción atómica.
2.5 Análisis estadístico
Además de cinco experimentos paralelos, la concentración de cada cobre y plomo y cada agente quelante se estableció en tres experimentos paralelos. Las diferencias entre métodos específicos se determinaron mediante la prueba t (P
3. Resultados
3.1. Experimento en macetas tóxicas
Rendimiento de materia seca de las partes aéreas (hojas y tallos) La suma de ) se muestra en la Figura 1. Cuando la concentración de ácido orgánico de bajo peso molecular es de 62,5 mmol·kg-1, no tendrá un impacto negativo en el peso seco de la planta, pero si la concentración del agente quelante es mayor, se producirán síntomas de intoxicación como bajo peso seco y coloración amarillenta. Obviamente, el ácido cítrico fue significativo en la concentración de 125 mmol·kg-1 (P
3.2. Prueba de extracción de plantas en maceta
.La Figura 2 muestra que con el aumento de las concentraciones de cobre y plomo en el suelo, la concentración de cobre y plomo en los botones florales también aumentó en consecuencia. en el grupo tratado con 62,5 mmolkg-1 de ácido cítrico fue significativamente mayor que en el grupo de control y otros ácidos orgánicos de bajo peso molecular y el grupo de tratamiento con EDTA. Con la adición de ácido cítrico, la concentración de cobre en las yemas alcanzó 67 mgkg-1. Los efectos del ácido oxálico y el EDTA sobre la absorción de cobre por parte de las plantas fueron menos significativos, pero mayores que los del grupo de control y el grupo de ácido tartárico no tuvo un efecto mejorado sobre la absorción de cobre por parte de las plantas. efecto potenciador, y el contenido de plomo en yemas fue de aproximadamente 63 mg kg-1; los ácidos orgánicos de bajo peso molecular no fueron significativos (P
3.3. Cambios en el valor del pH
Los valores de pH inicial y final de los experimentos de extracción de plantas se muestran en la Tabla 2. Al inicio del experimento, el valor de pH del suelo control era 0,3 menor que el valor de pH original, lo que puede deberse a la adición de cobre y plomo, lo que lo redujo aún más. Al final del experimento, el suelo en el grupo de control volvió a su valor de pH original. Al comienzo del experimento, el valor de pH del grupo EDTA se redujo a un promedio de 5,6. Al final del experimento, el pH alcanzó un promedio de aproximadamente 7,7, que es 0,9 más alto que el pH original del suelo.
Experimento de lodo
La Tabla 1. los valores de cobre y plomo en suelos contaminados naturalmente Los contenidos porcentuales son 265, 438 0,8 y 48,7,7 mgkg-65, 438 0. El contenido de cobre afectado por ácidos orgánicos de bajo peso molecular es significativamente mayor que el de EDTA. Los contenidos afectados por diferentes ácidos orgánicos de bajo peso molecular son del mismo orden de magnitud. Los ácidos orgánicos de bajo peso molecular migraron aproximadamente entre un 20 y un 25% menos de cobre y aproximadamente un 8% menos de plomo en comparación con las otras concentraciones. y EDTA diferían mucho en su capacidad para mover cobre, las cantidades de plomo movidas fueron del mismo orden de magnitud. Sólo cuando el valor de pH es 5, la capacidad de movilización del ácido cítrico es sobresaliente, con 36,1 de cobre y 0,5 de plomo movilizados. agua de poro (grupo de control)
3.5. Serie de experimentos
La Tabla 4 muestra el porcentaje de plomo y cobre que migraron del suelo tratado con 450 mgkg-1 de cobre y 600 mgkg-1 de plomo. La activación del cobre por ácidos orgánicos de bajo peso molecular fue significativamente mayor que la del EDTA. El cloruro de calcio es aproximadamente 0,4 mayor, pero los niveles promedio de los dos son del mismo orden de magnitud en comparación con los ácidos orgánicos de bajo peso molecular. cloruro de calcio como grupo de control y EDTA es insignificante. El ácido cítrico es el que más se moviliza en la primera parte, alrededor del 25%. La cantidad de transferencia disminuye con la cantidad de volumen de poros. La migración volumétrica de ácido oxálico y ácido tartárico alcanza su valor máximo en el cuarto orificio. Pero son sólo alrededor de 9 y 3 respectivamente. Las cantidades movilizadas por los ácidos orgánicos de bajo peso molecular, EDTA y cloruro de calcio fueron del mismo orden de magnitud, entre 0,5 y 2. Comparando el ácido oxálico, el ácido tartárico y el ácido cítrico, las curvas de extracción del plomo y del cobre son diferentes. El segundo volumen de poros de la curva de lixiviación de plomo alcanza un valor máximo.
Discusión
Los experimentos de fitotoxicidad muestran que los ácidos orgánicos de bajo peso molecular y el EDTA tienen una toxicidad diferente para las plantas. Chen y Cutright (2001) informaron que cuando la concentración de EDTA en el suelo era de 1,25 mmolkg-1, el EDTA exhibía una alta toxicidad (Fig. 1 B) y un crecimiento reducido de las plantas.
Cuando la concentración de EDTA fue de 0,1,25 mmol·kg-1, las plantas no mostraron signos de envenenamiento y las diferencias entre plantas paralelas fueron pequeñas. Cuando la concentración fue de 0,25 mmolkg-1, el peso seco de las plantas fue similar al control. Sin embargo, la desviación estándar fue muy alta, por lo que se eligió una concentración más baja de aditivo para los experimentos de extracción de plantas (que se muestran en la Tabla 1 B). La adición de ácidos orgánicos de bajo peso molecular en el rango de 62,5 mmol kg a 1 no tuvo efectos adversos sobre el rendimiento en peso seco de yemas de plantas e incluso aumentó ligeramente el rendimiento de yemas de plantas (ver Tabla 1A). Por lo tanto, se seleccionó esta concentración para experimentos de extracción de plantas. Concentraciones más altas de ácidos orgánicos de bajo peso molecular conducen a una reducción de la biomasa, posiblemente debido al deterioro de los sistemas fisiológicos que controlan la absorción de solutos (Vassil et al., 1998). Los ácidos orgánicos de bajo peso molecular pueden dañar la membrana plasmática (Pasternak, 65438 Zn2 0987; Kaszuba y Hunt, 1990), mientras que los complejos metálicos aleatorios en las soluciones del suelo pueden alcanzar el xilema de la raíz y los brotes a través del flujo de transpiración (Vassil et al., 1998). Las pruebas de toxicidad para el cobre y el plomo se realizan antes que las pruebas de toxicidad para los ácidos orgánicos. En suelos que contienen 450 mgkg-1 de cobre y 600 mgkg-1 de plomo, estos no tienen ningún daño evidente para el cobre y el plomo en las plantas.
Impacto (no se muestran datos). El análisis de materiales vegetales mostró que el contenido de cobre en las yemas del suelo tratadas con 62,5 mmolkg-1 de ácido cítrico y 0,125 mmolkg-1 de EDTA fue significativamente mayor que el del grupo de control (P <0,05), aumentando 2,3 veces y 1,1 veces respectivamente ( ver Figura 2). Según Schmidt (2003) y Gramss et al (2004), el aumento del cobre y el plomo no fue significativo. Aunque el ácido oxálico mostró el mismo potencial de movilización que el ácido cítrico, no aumentó la concentración de cobre en los brotes (ver Figura 3) en todos los valores de pH (ver Figura 2). El ácido oxálico aumenta la concentración de cobre en los cogollos en una cantidad equivalente a la del EDTA. El análisis de las plantas mostró que los ácidos orgánicos de bajo peso molecular no promovían la absorción de plomo por parte de las plantas. Aunque el grupo experimental de ácidos orgánicos de bajo peso molecular mostró una mayor movilidad que el EDTA en la suspensión (ver Figura 3b) y en los experimentos de columna (ver Figura 4b). El grupo tratado con EDTA mostró un aumento de aproximadamente tres veces en la concentración de plomo en los brotes de las plantas (ver Figura 2). Pero todavía es inferior al nivel descrito por Grcman et al (2001). En experimentos de extracción de plantas, la concentración de ácidos orgánicos de bajo peso molecular en el suelo fue 250 veces mayor que la del EDTA, pero el efecto fue mínimo, incluso en suelos que contienen cobre. En experimentos con extractos de plantas, el EDTA todavía no tuvo ningún efecto a esta dosis. El EDTA sólo es eficaz cuando la toxicidad es evidente y la cantidad de lixiviado supera la cantidad absorbida por la planta.
En el experimento del lodo, el ácido orgánico de bajo peso molecular 62,5 mM tenía una capacidad de movilización más fuerte que el EDTA 0,125 mM. Sin embargo, los ácidos orgánicos de bajo peso molecular muestran poca capacidad de migración del plomo en comparación con el EDTA (ver Figura 3b). A pH 5, sólo el ácido cítrico (Figura 3b) movió más plomo que el EDTA, el ácido oxálico y el ácido tartárico. Una razón puede ser que la combinación de un pH bajo y la migración de sales conduce a la regulación del pH, lo que resulta en una mayor migración de metales pesados. La solubilidad del cobre aumenta al disminuir el pH (Schmidt, 2003). Este experimento independiente se repitió muchas veces con los mismos resultados. Esta serie de experimentos destacó las grandes diferencias en las capacidades de lixiviación del cobre y el plomo mediante ácidos orgánicos de bajo peso molecular, así como las diferencias en las capacidades complejantes de los ácidos orgánicos de bajo peso molecular. La cantidad de plomo movida por ácidos orgánicos de bajo peso molecular es muy pequeña (ver Figura 4). Esto demuestra que sólo el EDTA puede aumentar la absorción de plomo por parte de los extractos de plantas. La capacidad de los ácidos orgánicos de bajo peso molecular para migrar cobre, especialmente el ácido cítrico, es más obvia que el EDTA (P
Con respecto al potencial de los ácidos orgánicos de bajo peso molecular en la serie de experimentos, combinados con tierra con púas, no se realizó ningún tratamiento ordinario en los experimentos de extracción de plantas. La absorción definitivamente mejora con el ciclo húmedo-seco (dos meses). Esto indica que la falta de alta eficiencia de este método en el campo puede deberse a la biodegradación de compuestos de bajo peso molecular. Peso de los ácidos orgánicos que se verán afectados por el pH. Para aumentar el impacto, específicamente, se consumirá el H del ácido carboxílico y se liberarán OH-1 y CO2 (Gramss et al. 2004).
Esto da como resultado una pérdida de agentes complejantes y un aumento del pH, lo que reduce aún más la biodisponibilidad del cobre y el plomo. El cobre migra a través del suelo más fácilmente que el plomo, por lo que se extrae de las plantas antes de que los ácidos orgánicos lo degraden. Para ilustrar que esta técnica es ineficaz, descartemos primero la posibilidad de no poder entrar en la planta. Porque en el caso del EDTA (Grcman et al., 2001), sus complejos se transportan desde las raíces a los brotes a través del xilema (Senden et al., 1990; Guo, 1995 si se añaden compuestos orgánicos de bajo peso molecular a los pocos días). Antes de que la planta coseche el ácido, la eficiencia de la tecnología aumentará. Sin embargo, esta idea se abandonó considerando que agregar unos 6 g de ácido cítrico por frasco haría que este método fuera bastante costoso. Además, la biodisponibilidad de los metales por parte de los organismos está relacionada con el valor del pH del suelo (Schmidt, 2003). El valor final del pH del suelo después de agregar ácidos orgánicos de bajo peso molecular es de aproximadamente 7,7, lo que reducirá la biodisponibilidad del cobre y el cobre. dirigir. Por lo tanto, la adición continua de ácidos orgánicos de bajo peso molecular dará como resultado años de limpieza, lo cual no es aconsejable. Sin embargo, como alternativa a los ácidos orgánicos de bajo peso molecular, se pueden utilizar otros agentes quelantes biodegradables, como el ácido nitrotriacético (NTA) y el ácido [s,s]-etilendiaminodisuccínico (edds). El NTA es un agente quelante muy fuerte en comparación con los ácidos orgánicos de bajo peso molecular. (Elliot y Denneny, 1982), pero fue sólo 2,5 veces mayor que el grupo de control, lo que no fue suficiente para la fitorremediación (Kulli et al., 1999). EDDS es una sustancia natural extraída de Platycladus orientalis (Nishikiori et al., 1984). Ha mostrado potencial para la fitoextracción, pero las concentraciones alcanzadas por Grcman et al (2003) aún están lejos de las requeridas para una fitorremediación efectiva.
5. Conclusión
Los ácidos orgánicos de bajo peso molecular, especialmente el ácido cítrico, tienen un efecto positivo sobre la biodisponibilidad del cobre, aumentando 2,3 veces su absorción. Además, los peligros del EDTA no tendrán un impacto negativo. Por ejemplo, la biomasa de los brotes se reduce drásticamente en suelos de baja concentración. Sin embargo, los ácidos orgánicos de bajo peso molecular no sólo son ineficaces en la fitorremediación del plomo, sino que se añaden grandes cantidades de ácidos orgánicos de bajo peso molecular antes de que se produzca cualquier efecto. El EDTA es más eficaz a este respecto. La baja eficiencia puede deberse a la biodegradación de ácidos orgánicos de bajo peso molecular. Se degradan demasiado rápido y no tienen el efecto deseado. Por lo tanto, los ácidos orgánicos de bajo peso molecular no son adecuados para una fitorremediación mejorada. Y como sustituto de los agentes quelantes no es una opción económica. Buscaremos otros agentes quelantes naturales para reemplazar a los agentes quelantes sintéticos para los fines de nuestra investigación.
Expresar agradecimiento/gratitud
Nos gustaría agradecer a los asistentes técnicos por su asistencia técnica durante el estudio, y también agradecer a Ingolf Schuphan, Rongji, Philippe Corvini y Shelley Obermann por su fuerte apoyo.