Evaluación del efecto de biosólidos y biochar en sustratos contaminados por residuos mineros sobre la movilidad y bioadsorción en la biomasa vegetal

Abstract

Resumen Los metales existen en la matriz del suelo de manera natural y estos se pueden encontrar en bajas concentraciones o no significan un riesgo significativo. Sin embargo, las actividades antropogénicas (como la minería) emiten ciertos tipos de contaminantes al ambiente que pueden resultar altamente tóxicos. Los metales residuales de actividades mineras son un riesgo para la salud ambiental y la salud humana, especialmente si se encuentran en formas móviles y biodisponibles. Este proyecto de tesis se basó en el análisis de sedimentos contaminados con Cd y Pb, se realizó su caracterización fisicoquímica y entre esos parámetros se determinó pH neutro, un muy bajo porcentaje de MO, textura con un alto porcentaje de arenas, y una baja CIC. El contenido de Cd y Pb superó los LMP con 45.95 y 688.42 mg/Kg, respectivamente. El factor de movilidad arrojó porcentajes de Cd y Pb móviles y disponibles de hasta un 50%. La aplicación de enmiendas orgánicas (biosólidos y biochar) en diferentes proporciones resultó ser efectiva para la inmovilización de Pb y Cd (hasta un 80%), y para la mejora de las características fisicoquímicas del suelo como el porcentaje de MO que aumentó cuatro veces más. La biodisponibilidad de los metales se determinó mediante el uso de L. esculentum; se realizó la medición del tallo, raíz y el número de hojas de cada plántula además de la determinación de las concentraciones de Cd y Pb en raíces y parte aérea. Gracias a esto se pudo determinar los factores de traslocación y bioacumulación en donde los resultados indicaron que L. esculentum en presencia de ambas enmiendas tiene una baja capacidad para absorber el metal en cuestión lo que indica un menor riesgo para la planta misma y una posible introducción a la cadena trófica.

Abstract Metals exist naturally in the soil matrix and can be found in low concentrations or do not pose a significant risk. However, anthropogenic activities (such as mining) emit certain types of pollutants into the environment that can be highly toxic. Residual metals from mining activities are a risk to environmental health and human health, especially if they are found in mobile and bioavailable forms. This thesis project was based on the analysis of sediments contaminated with Cd and Pb. Their physicochemical characterization was carried out and among these parameters, neutral pH, a very low percentage of OM, texture with a high percentage of sand, and a low CEC were determined. The Cd and Pb content exceeded the LMP with 45.95 and 688.42 mg/Kg, respectively. The mobility factor showed percentages of mobile and available Cd and Pb of up to 50%. The application of organic amendments (biosolids and biochar) in different proportions proved to be effective for the immobilization of Pb and Cd (up to 80%), and for the improvement of the physicochemical characteristics of the soil, such as the percentage of OM, which increased four times more. The bioavailability of the metals was determined by using L. esculentum; the measurement of the stem, root and number of leaves of each plant was carried out, in addition to the determination of the concentrations of Cd and Pb in roots and aerial parts. Thanks to this, it was possible to determine the translocation and bioaccumulation factors, where the results indicated that L. esculentum, in the presence of both amendments, has a low capacity to absorb the metal in question, which indicates a lower risk for the plant itself and a possible introduction into the food chain.