201101A_BIOLOGIAUNIDADIIITRBJOCOLABORATIVO

201101A BIOLOGIA

ACTIVIDAD 14: fitorremediación grupo_254

PRESENTADOS POR

Chavita Guanay Ofelia

CODIGO 1.119.667.174

PROGRAMA: ingeniería agroforestal

CEAD Yopal

CORREO: [email protected]

Mendoza Parrado Ricardo

CODIGO: 1120357222

CEAD: Acacias

PROGRAMA: Agronomía


Amaya Díaz Yineth María

CODIGO: 1.118.843.412


TUTOR: Alberto García Jerez

FECHA 25/11/2012

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mailto:[email protected]



2. Con base en la lectura de los materiales recomendados deben ser respondidas las

siguientes preguntas:

2.1. En qué consisten los siguientes procesos de fitorremediación:

Fitoextracción, Fitoestabilización, Fitoinmovilización, Fitovolatilización,

Fitodegradación, Rizofiltración.

Contestaron la pregunta. Amaya Díaz Yineth María, Ofelia chavita guanay

Consiste en uso de plantas verdes para para eliminar los contaminantes del entorno o para

reducir su peligrosidad. Se vasa en el conjunto de plantas, enmiendas del suelo y tecnicas

agronómicas para eliminas, retener, o disminuir la toxicidad de los contaminantes del suelo.

Que tiene como objetivo degradar,

Asimilar, metabolizar o desintoxicar metales pesados, compuestos orgánicos y compuestos

radioactivos por medio de la acción combinada de plantas y microrganismos con capacidad

fisiológica y bioquímica para absorber, retener, degradar o transformar sustancias

contaminantes a formas menos tóxicas. La aplicación de la fitorremediación tiene

limitaciones: la profundidad De penetración de las raíces; la fitotoxicidad en áreas

fuertemente contaminadas;

Los tiempos de proceso pueden ser muy prolongados a las demás técnicas de

Remediación y la biodisponibilidad de los compuestos que siempre limita la captación de los

mecanismos. La Fitoextracción: consiste en la absorción de contaminantes por las raíces;

es la capacidad de algunas plantas para acumular contaminantes en sus raíces, tallos o

follaje. Este mecanismo ha sido ampliamente estudiado en plantas que acumulan metales y

recientemente con materiales radioactivos. La Rizofiltración: uso de plantas para reducir la

biodisponibilidad de los contaminantes en el entorno, mejorando las propiedades físicas y

químicas y del medio. También se basa en la utilización de plantas crecidas en cultivos

hidropónicos, se prefieren raíces de plantas terrestres con alta tasa de crecimiento y área

superficial para absorber, concentrar y precipitar, Con la misma planta se ha demostrado que

hay volatilización del éter metil terbutílico expuesto en las raíces y encontrado en las hojas,

Estas biotransformaciones que ocurren generalmente en la naturaleza se les denominan

atenuación natural. Se ha observado que los niveles de contaminantes se reducen más

rápidamente suelos con plantas que sorber y adsorber contaminantes del agua y de otros

enfluentes en acuosos. Es una técnica, aún en proceso de investigación, para descontaminar

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agua con presencia de metales. Aunque la rizofiltración es una técnica parecida a la

fitoextracción en esta las plantas que se utilizan para descontaminar se cultivan en

invernaderos con las raíces sumergidas en agua, en vez de en tierra.

Cuando el sistema radicular de la planta está bien desarrollado se recoge el agua

contaminada del emplazamiento a restaurar, se transporta hasta el lugar de crecimiento de

las plantas (invernadero) y se colocan las plantas en esa agua.

Las raíces van a absorber los contaminantes del agua. A medida que las raíces se van

saturando en agua se van cortando y eliminando.En la fitoestimulación: o rizodegradación

las plantas generan los exudados radiculares que estimulan el crecimiento de los

microorganismos nativos capaces de degradar compuestos orgánicos xenobióticos. La

Fitoestabilización: es un mecanismo que utiliza ala planta para desarrollar un sistema

denso de raíces que le permite reducir la biodisponibilidad y la movilidad de los

contaminantes evitando el transporte a capas Subterráneas o a la atmósfera. Es una

tecnología de rehabilitación ambientalmente sustentable, con adecuada relación costo-

beneficio y con probada eficacia en los países desarrollados. Consiste en el uso simultáneo

de especies vegetales nativas/endémicas tolerantes a metales (metalófitas) y de

acondicionadores de sustrato adecuados para la estabilización física, química y biológica de

sustratos contaminados o ricos en metales como son los relaves y otros desechos mineros,

además de los suelos contaminados con metales. Una vez completado el desarrollo

vegetativo de la planta el siguiente paso es cortarlas y proceder a su incineración y traslado

de las cenizas a un vertedero de seguridad La Fitovolatilización: uso de plantas para

eliminar los contaminantes del medio su volatilización, y para eliminar contaminantes del aire.

Se produce a medida que las plantas en crecimiento absorben agua junto con los

contaminantes orgánicos solubles Se producen cuando algunas plantas son capaces de

volatilizar ciertos contaminantes, como mercurio y selenio, contenidos en suelos, sedimentos

o agua. Tales contaminantes son absorbidos, metabolizados, trasportados desde su raíz a

sus partes superiores y liberados a la atmósfera en formas volátiles, menos tóxicas o

relativamente menos peligrosas en comparación con sus formas oxidadas. La transformación

de dichos elementos se efectúa básicamente en la raíz, y su liberación se lleva a cabo

durante la transpiración. Algunos de los contaminantes pueden llegar hasta las hojas y

evaporarseo volatilizarse a la atmósfera. Entre las interacciones benéficas destacan las que

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sostienen las plantas con bacterias que sintetizan factores de crecimiento útiles para la

planta, como las hormonas, las simbiosis con fijadoras de N2 y las establecidas con hongos.

La Fitoinmovilización: uso de las raíces de las plantas para fijación o inmovilización de los

contaminantes en el suelo. Puede contribuir significativamente a la disminución de la

solubilidad de metales y la re-vegetación de lugares contaminados (Vangronsveld et al.,

1995). El proceso se basa en la habilidad de las raíces y/o los microorganismos asociados

para impedir el movimiento de los contaminantes en el suelo y su transferencia a la parte

aérea de la planta. provoca la sujeción y reducción de la biodisponibilidad de los

contaminantes mediante la producción de compuestos químicos en la interfaz suelo-raíz, los

que inactivan las substancias tóxicas, ya sea por procesos de absorción, adsorción o

precipitación (Carpena y Bernal, 2007

La Fitodegradación: uso de plantas y microrganismos asociados para degradar

contaminantes orgánicos. Consiste en la transformación de los contaminantes orgánicos en

moléculas más Simples. En determinadas ocasiones, los productos de la degradación le

sirven a la planta para acelerar su crecimiento, en otros casos los contaminantes son

biotransformados. Consiste en la degradación de los contaminantes orgánicos llevada a cabo

por las plantas. En determinadas ocasiones, los contaminantes degradados en moléculas

más simples le van a servir a la planta para acelerar su crecimiento. Algunas de las enzimas

presentes en la planta descomponen estos contaminantes en productos utilizables para el

metabolismo de la planta. Algunos tipos de enzimas de la planta pueden degradar solventes

clorados, tales como tricloroetileno (TCE), otras pueden descomponer herbicidas.

2.2. ¿Qué plantas han mostrado capacidad para fitorremediar suelos contaminados, al

interactuar con microorganismos asociados a sus raíces?

Contestaron la pregunta. Amaya Díaz Yineth María, Ofelia chavita guanay, Mednoza

Parrado Ricardo.

Las papas con vacuna antidiarreica o los plátanos y alfalfa con vacuna del cólera el

maíz,).Escherichia coli, Arabidopsis, Bthaliana, Thlaspi goesingense Triticum aestivum,

Nicotiana tabacum Brassica juncea Lycopersicon esculentum, Oryza sativa Populus tremula

y Populus alba Arbustos y árboles (apompo, mangles rojo y blanco). Sauce, Eichhomia

crasipe, Salvinia molesta, Lechuguilla, Repollitos de agua, Junco, Girasol, Espadaña (typha

latifdia), Esparto, Bambú, Avena (fatua), Algas marinas, Papirus, Corazones de agua,

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Ludwigia repens, Lithrum Salicaria, Cladium Mariscus, Iris Psedacorus, Elodea canadernis,

Carrizo común (phramites australis), Acedera

Explicaciones de unas plantas que son capaces fitorremediar el suelo contaminado :

La Arabidopsis Thaliana es una planta de porte herbáceo de gran utilidad en las técnicas

de fitorremediación por su fácil enraizamiento en distintos tipos de sustrato, además que, por

el hecho de tratarse de una herbácea con un ciclo de vida anual (raramente, puede ser

bianual), su rendimiento como biorremediador de xenobióticos es mucho más rápido que si

tuviéramos que utilizar plantas arbóreas, como puede ser el chopo, y cuyo ciclo de vida es

mucho más largo, haciendo que el proceso sea más lento que si utilizamos la Arabidopsis

transgénica obtenida tras clonar en ella el gen responsable de PoSDR1, en la que

aunaremos la capacidad de degradación de xenobióticos del chopo y el buen rendimiento de

la Arabidopsis thaliana. La capacidad de la gramínea Megathyrsus maximus para

fitorremediar un suelo contaminado levemente (3%) con un hidrocarburo de petróleo (HCP)

liviano, tomando en cuenta los efectos de la contaminación sobre la germinación de las

semillas y la supervivencia y producción de materia seca por las plántulas, así como el

tiempo y magnitud de la reducción de la carga del contaminante. Luego de 45 días no se

encontraron diferencias significativas en la germinación de semillas en suelos contaminados

y no contaminados. La presencia de HCP causó también una ligera reducción en la

producción total de materia seca (aérea y subterránea), en P. maximum del 1,2 %. El suelo

con la gramínea presentó una disminución del contenido de aceites y grasas a los 240 días

respecto a los suelos contaminados, sin vegetación, hecho que demuestra el potencial que

tiene la sp. Para descontaminar suelos con concentraciones de crudo liviano inferiores o

iguales al 3%.

Los elementos tóxicos, principalmente los metales pesados, se encuentran generalmente en

bajas concentraciones en el medio ambiente, aunque, como resultado de actividades

antropogénicas, sus niveles se han incrementado. Así, se considera que existe

contaminación del suelo cuando la composición del mismo se desvía de su composición

“normal”, denominado nivel o fondo biogeoquímico. También se define la contaminación del

medio como la presencia de algún constituyente, causado por la actividad humana, en una

concentración tal que afecta negativamente a su funcionamiento y a los organismos vivos

presentes en él. Los metales pesados en el suelo, suponen un riesgo por: su lixiviación hacia

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aguas superficiales y subterráneas, absorción por las plantas, y finalmente, el paso a la

cadena trófica.

2.3. Cite algunos microorganismos que contribuyen a la descontaminación de suelos

Contestaron la pregunta. Amaya Díaz Yineth María, Ofelia chavita guanay, Mednoza

Parrado Ricardo.

Los microorganismos que habitan en la biósfera juegan un papel importante en la

degradación de la materia orgánica. Los metabolitos generados de esta degradación son

absorbidos por las plantas junto con nitrógeno, fósforo y otros minerales (Garbisu et al.,

2007) Las algas: Chlorella vulgaris, alga, con luz esta especie metabolizó el 50% del

estradiol, transformándolo a un compuesto desconocido.Cianobacterias: Phormidium y

oscillatoria. Cianobacterias, utilizadas en la degradación de hidrocarburos.Bacterias del

género Pseudomonas : utilizadas en la degradación del ácido 3-Phenoxybenzoico en suelos.

Sphingomonas wittichii RW1: bacteria que ha sido usada para la degradación de

hidrocarburos.Hongo Cladophialophora sp: usado en la degradación de benceno, tolueno,

etilbenzeno y xileno. El hongo no fue capaz de degradar el benceno, pero degradó los

compuestos alcalinizados (tolueno, etilbenzeno y xileno).

Las bacterias pueden degradar prácticamente cualquier sustancia orgánica. Si la sustancia

se degrada completamente se habla de mineralización; este es el proceso ideal, pero no

siempre ocurre. Bacterias de los géneros Pseudomonas, Ralstonia, Burkholderia o

Mycobacterium pueden eliminar hidrocarburos aromáticos como el tolueno o el naftaleno,

pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina como el tricloruro de etilo o sustancias

venenosas como el cianuro potásico, tanto de ambientes sólidos (suelos) como líquidos(ríos

y mares).Pero, además muchas bacterias son capaces de modificar sustancias químicas

peligrosas, transformándolas en otras menos tóxicas. Así, algunas bacterias pueden reducir

la biodisponibilidad (hacerla menos accesible y por tanto menos tóxica) de metales pesados

tales como el mercurio, el arsénico, el cromo, el cadmio, el zinc o el cobre. En esta

investigación, se aislaron cepas bacterianas autóctonas de suelos contaminados con

hidrocarburos, y éstas se sometieron a una prueba de eficiencia para la remoción de gasoil

(fuente de carbono). Se realizaron contajes bacterianos de heterótrofos mesófilos, las cepas

16, 14, 11, 18 y 1 presentaron los mayores porcentajes de remoción de hidrocarburos totales,

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90, 63, 56, 49 y 45% respectivamente; se seleccionaron para su utilización como cultivos

mixtos en la prueba piloto.

Las algas también juegan un papel importante en los procesos de biodegradación. Lai et al.

(2002) estudiaron el proceso de biotransformación del esteroide estrógeno por acción de

Chlorella vulgaris. Con luz esta especie metabolizó el 50% del estradiol, transformándolo a

un compuesto desconocido, aunque otros estrógenos como el estriol hidroxiestrona y el etinil

estradiol se mantuvieron estables en el cultivo del alga

2.4. ¿La fitorremediación es una estrategia de solución a largo plazo. Qué otros

procesos existen para la descontaminación de suelos a corto plazo?


Tratamiento en campo: consiste en retirar el suelo contaminado y llevarlo a otra zona no

contaminada para facilitar que los procesos naturales del suelo lo descontaminen. Se

prepara el suelo que se va a llevar: se ajusta el pH a 7, se allana para evitar escorrentías,

etc. Pero no se degradan todos los residuos. Tratamiento térmico: se somete el suelo a alta

temperatura, tiene altos costes y se crean volátiles que hay que evitar que pasen a la

atmósfera. Existe la posible destrucción completa de los residuos. A veces se pasan a través

de un quemador o se usa carbón activo. Solidificación: es la inmovilización de contaminantes

mientras los retiramos con cemento, arcillas, resinas… No es muy seguro porque este

recubrimiento puede alterarse, liberando los contaminantes. No es una práctica muy común

en los suelos y el coste es moderado. Extracción química: se mezcla el suelo con un

extractante (disolvente, tensoactivos, quelantes o complejantes…).Después hay que tratar,

recuperar o almacenar ese extractante más el contaminante. Se intentan usar extractantes

que extraigan compuestos inorgánicos además de metales pesados. El coste es alto. En

definitiva, se produce un empeoramiento de las propiedades del suelo y una disminución de

la masa de suelo. Estos efectos tienen dos consecuencias generales: acorto plazo,

disminución de la producción y aumento de los gastos de explotación (cada vez el suelo

necesita mayor cantidad de abonos y cada vez produce menos). Alargo plazo: infertilidad

total, abandono, desertización del territorio. Dentro de la biorremediación, recientemente, la

fitorremediación ha emergido como una fitotecnología de gran potencial para la remediación

de suelos, aire, sedimentos, y aguas contaminadas. Esta fitotecnología se basa en la

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capacidad de algunas especies vegetales (y microorganismos asociados) para tolerar,

absorber, acumular y degradar compuestos contaminantes. Frente a las técnicas físico-

químicas, la fitorremediación presenta una serie de ventajas.

Entre las que se puede enfatizar su bajo coste de aplicación, su aproximación más ecológica,

y el hecho de ser una tecnología social y estéticamente más aceptada. Dentro del término

fitorremediación, se diferencian una serie de fitotecnologías atendiendo, sobre todo, a los

mecanismos implicados en la remediación de los contaminantes. Entre éstas, se puede

destacar la fitoextracción, la fitofiltración (e.g., rizofiltración, blastofiltración), la

fitoestabilización, la fitovolatilización, la fitodegradación (i.e., fitotransformación), la

biorremediación asistida por plantas (i.e., fitoestimulación, rizodegradació. En relación con los

metales, las dos fitotecnologías más prometedoras son: (i) la fitoextracción, o la utilización de

plantas para extraer metales de los suelos y posteriormente acumularlos en los tejidos

aéreos, y (ii) la fitoestabilización, o la Utilización de plantas para reducir la disponibilidad de

los contaminantes en el suelo y evitar así su dispersión. A diferencia de los contaminantes

orgánicos, los metales no se degradan por procesos químicos ni biológicos, por lo que

presentan una alta persistencia en los suelos. Es muy importante recalcar que el objetivo

último de un proceso fitorremediador de suelos contaminados no debe ser solamente

eliminar el contaminante o, en su defecto, reducir su concentración hasta límites marcados

en la legislación, sino sobre todo recuperar la salud del suelo, entendida ésta como la

capacidad de este recurso para realizar sus funciones (i.e., proveer sus servicios) de forma

sostenible desde una doble perspectiva antropocéntrica-ecocéntrica. En consecuencia, es

indispensable disponer de un conjunto de indicadores fiables y relevantes que nos permitan

evaluar la salud del suelo, para así poderlos aplicar durante la monitorización de la eficacia

de los procesos fitorremediadores de suelos contaminados. Los indicadores biológicos de la

salud del suelo, en especial aquellos relacionados con la biomasa, actividad y biodiversidad

de las comunidades microbianas, presentan un enorme potencial como herramienta

monitorizadora de la eficacia de un proceso fitorremediador. Estos bioindicadores son

particularmente útiles para evaluar el efecto que tienen los Ecosistemas procesos

fitoextractores de suelos contaminados con metales sobre la salud del suelo.

2.5. ¿Qué tipos de contaminación de suelos se han tratado mediante fitorremediación?

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Los contaminantes que se han utilizado mediante la fitorremediación de los suelos

contaminados son: Contaminación con metales pesados: La presencia natural de metales en

el suelo es en cantidad de traza. El riesgo se produce cuando se acumulan en grandes

cantidades en el suelo. Tales como: Arsénico, cromo, cobalto, níquel, cobre, zinc, plata,

cadmio, mercurio, titanio, selenio y plomo. Contaminación con contaminantes inorgánicos:

Los contaminantes inorgánicos están presentes en el suelo de forma natural pero en

concentraciones reguladas por los ciclos biológicos asociadas a cada suelo. La

sobresaturación de alguno de ellos hace que se alcancen concentraciones considerables

como contaminantes alterando así los ciclos de regulación. Tales como: Nitritos, Nitratos,

Amonio, Fósforo. Inorgánicos: (Micronutrientes o no): Fe, Cu, Mn, Mo, Zn, Cr, Ni,Cd, Co, Hg,

Pb, V, W…Otros elementos tóxicos: As, Se, F…Isótopos radiactivos: 238U,137Cs, 90Sr…

Nutrientes: N, P, Contaminación contaminantes orgánicos:

Constituyen un grupo formado por un elevadísimo número de sustancias que en su gran

mayoría están producidas por el hombre. Estas sustancias tienen diferentes efectos en el

medio siendo muchas de ellas altamente tóxicas. Tales como: (fitosanitarios, aceites,

petróleos, gasolinas, etc.

Orgánicos: Pesticidas, Hidrocarburos y derivados, Disolventes, Explosivos: PAHs, PCBs

El tipo de contaminante y sus características físicas y químicas determinan si un sitio

requiere ser remediado y la manera en laque el contaminante debe tratarse. Además, dichas

propiedades determinan cómo puede ser el movimiento del contaminante y si éste es o no

persistente en el ambiente. La estructura química de un contaminante determina su toxicidad

y por consiguiente permite fijar ciertos criterios para establecer los límites de limpieza.

- La localización y las características del sitio, así como el uso desuelo (industrial, residencial

o agrícola), fundamentalmente afectan la meta de la limpieza y los métodos que pueden

emplearse para alcanzarla.

Las capacidades de las tecnologías de remediación pueden varia rampliamente en función

de las condiciones específicas del sitio .Las tecnologías de remediación pueden actuar

conteniendo la contaminación, separando el contaminante del suelo o destruyendo el

contaminante. El uso de una tecnología en particular depende, además de los factores

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mencionados, de su disponibilidad, fiabilidad (demostrada o proyectada), estado de

desarrollo (laboratorio, escala piloto o gran escala) y de su costo.

Toxicidad. El factor clave para decidir la remediación de un sitio contaminado, es la toxicidad

para los seres vivos. La descarga de químicos tóxicos a un suelo implica, entre muchos otros

problemas, que son generalmente resistentes a la biodegradación. Si el contaminante como

tal no es tóxico, algunos de sus componentes pueden ser tóxicos o inhibitorios para ciertos

microorganismos, retardando o impidiendo la biodegradación Existen muchas estrategias

encaminadas a la limpieza de suelos tales como la adición de fertilizantes, tensoactivos,

agentes de volumen, compuestos de liberación de oxígeno, inóculos especializados y otros

(por ejemplo, la microemulsion fertilizante INIPOL EPA 22) productos comercialmente

disponibles. De igual forma, el uso de acondicionador eso mejoradores orgánicos del suelo

tiene como objetivo principal el adicionar nutrientes y material de fácil degradación en el

suelo (composteo) con el fin de reducir la densidad aparente de los suelos y facilitar su

remediación.15Otra alternativa de limpieza de suelos contaminados con hidrocarburos del

petróleo se fundamenta en la utilización de plantas, lo que se conoce como fitorremediación.

El principio de la fitorremediación es establecer especies vegetales tolerantes y estimular la

actividad microbiana de la rizósfera, con el fin de favorecer la oxidación y degradación de los

contaminantes orgánicos en el suelo. El uso de reactores de suelos activados (RSA, o “slurr

bioreactors”, por su denominación en inglés) constituye otra alternativa para la limpieza de

suelos y sedimentos contaminados.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

http://eugeniapina.webs.com/textos/mec-fito1.pdf

Autores: Autores: López-Martínez Sugey, Gallegos-Martínez Margarita E., Pérez Flores

Laura J., Gutiérrez Rojas Mariano.

R.O. Carpena, M. Pilar BernalClaves de la fitorremediación: fitotecnologías para la

recuperación de suelos. Disponible en http://eugeniapina.webs.com/textos/claves_fito2.pdf

www.tdx.cat/bitstream/10803/9551/1/nuria.pdf

worldwidescience.org/.../brachiaria+brizantha+como.html

Autores: R.O. Carpena, M. Pilar Bernal http://eugenia.webs.com/textos/clave_fito2pdf

García-López, E., Zavala-Cruz, J., & Palma-López, D. (2006).

Caracterización de las comunidades vegetales en un área afectada por derrames de

hidrocarburos.

Disponible en: http://eugeniapina.webs.com/textos/caract6.pdf

Torres Rodríguez Duilio, Facultad de Agronomía, postgrado Ciencia del Suelo, Universidad

Central de Venezuela. 2101 Maracay (Aragua), Venezuela.

El papel de los microorganismos en la biodegradación de compuestos tóxicos

http://www.um.es/gtiweb/adrico/medioambiente/biodegradacion%20toxicos.htm

http://eugenia.webs.com/texto/carat6.pdf

Procesos de biorremediación de suelo y agua contaminados por hidrocarburos del petróleo y

otros compuestos orgánicos. Disponible en:

http://eugeniapina.webs.com/textos/biorrhidro5.pdf

Amaya Medina Dimas Miguel, trabajador de la empresa Carbones del Cerrejón.

Entrevista. http://eugeniapina.webs.com/textos/caract4pdf

Prof. Mulas Fernández Rafael Fitorremediación de Suelos

http://suel.wikispaces.com/file/view/Fitorremediación_impr.pdf

www.sustentabilidad.uai.edu.ar/pdf/ing/cont_y_tratam_suelos.pdf

http://eugeniapina.webs.com/textos/caract4pdf

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