Fitoextraccion En Suelos Contaminados

DIVISIÓN DE
CIENCIAS BÁSICAS
E INGENIERÍA

Fitoextracción en suelos contaminados con cadmio y zinc
usando especies vegetales comestibles

Proyecto de investigación para obtener el grado de
Maestra en Ciencias e Ingeniería Ambientales

Presenta:
Ing. Margarita Beltrán Villavicencio

Asesora: Dra. Mabel Vaca Mier
Co-asesora: Dra. Blanca E. Jiménez Cisneros

México, D.F.

Noviembre 2001

Resumen
Eneste trabajo se presenta un estudio de fitoextracción en suelos contaminados con
cadmio y cadmio–zinc a través de especies vegetales comestibles como la lechuga
(Lactuca sativa) en dos variedades, la de hoja rizada (Lactuca sativa crispa) y la
romana (Lactuca sativa longifolia), el calabacín (Cucurbita moschata) y el girasol
(Helianthus annus). El objetivo fue evaluar la capacidad de asimilacióny concentración
de cadmio y zinc por las especies vegetales mencionadas como un proceso de
restauración de suelos contaminados.
La lechuga fue seleccionada por su alta asimilación de cadmio, reportada con
anterioridad en la literatura por lo que sirvió de control. El girasol por su empleo en
campo para la extracción de radionúcleos y nitratos y la posibilidad consecuente de
poder asimilar cadmioen él. El calabacín, por su origen mexicano, por su disponibilidad
y su producción todo el año, además no existe algún reporte de estudios de este tipo
efectuados con esta especie vegetal.
Para cada especie se evaluó el crecimiento en condiciones de invernadero, con control
de humedad del suelo, temperatura y humedad relativa. Se llevó a cabo una
caracterización del suelo al inicio y final de laexperimentación y se plantaron las
especies en suelo sin contaminar (“testigo”), suelo con cadmio (150 mg Cd/kg de suelo
seco) y suelo con cadmio+zinc (150 y 350 mg de metal/kg de suelo seco,
respectivamente). Las concentraciones de Cd y Zn se definieron con base en los
criterios interinos de restauración de suelos contaminados con inorgánicos tóxicos
(metales pesados) y otros de la PROFEPA-SEMARNAP(2000), para uso industrial y
agrícola.
Se encontró que la inhibición en el crecimiento vegetal fue más alta en el suelo
contaminado con cadmio-zinc y en menos grado en el suelo contaminado con cadmio,
en comparación con las especies vegetales que crecieron en los suelos “testigo”. La
especie más tolerante a la presencia de cadmio fue el calabacín (sin inhibición alguna),

ii

seguido por lalechuga en sus dos variedades (con hasta 29%) y la menos tolerante en
las condiciones de experimentación fue el girasol (con 32%), para el caso de Cd+Zn fue
la lechuga (var. crispa) (con 21%), seguida por el girasol (con 40%), la otra variedad de
lechuga (con 42%), y al final el calabacín(con 73%).
Se evaluó la capacidad de asimilación y acumulación de cadmio en el tejido vegetal, en
el suelo con Cd,donde se presentaron concentraciones de hasta 357 ppm de Cd (mg
Cd/kg de tejido seco) en raíces, 212 ppm en tallos, 204 ppm en hojas, 18 ppm en flores
y 12 ppm en frutos. La presencia de los dos metales contaminantes en el suelo (Cd+Zn)
de manera simultánea, provoca una inhibición en el crecimiento vegetal, sin embargo,
no afectó en la extracción y asimilación del cadmio por las plantas, lascuales lograron
incluso absorber más Cd con la presencia de Zn.
Se analizó el transporte de contaminantes, donde la lechuga romana y el girasol
transportaron más cadmio a la parte alta de la planta (tallos y hojas), mientras la
lechuga de hoja rizada y el calabacín lo acumularon en mayor proporción en la parte
baja (raíces).
Las especies vegetales lograron reducir hasta un 50% de Cd en ambossustratos
contaminados. La especie más eficiente en el proceso de fitoextracción de Cd fue la
lechuga, compitiendo con el calabacín y al final el girasol (en el suelo con Cd). En el
suelo con Cd+Zn el menos eficiente fue calabacín.
Las especies estudiadas pueden participar en el proceso de fitoextracción en suelos
contaminados con cadmio y zinc, por su tolerancia e hiperacumulación de estos
metales en el...