LA FITOREMEDIACION: MECANISMOS Y APLICACIONES

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1 LA FITOREMEDIACION: MECANISMOS Y APLICACIONES

2 TEMATICAS Marco conceptual Las plantas hiperacumuladoras
Mecanismos de la fitoremediacion Estudios de caso Aplicaciones

3 LA FITOREMEDIACION. CONCEPTOS
MARCO CONCEPTUAL Conjunto de tecnologías que utilizan plantas para limpiar sitios contaminados por medio de la degradación, extracción, contención o inmovilización de contaminantes del suelo o el agua (EPA 1998). Ciertas plantas que pueden usarse, in situ, para reducir, eliminar o transformar los contaminantes ambientales de suelos, sedimentos, aguas, lodos, vertidos, entre otros (Ranskin y Ensley 2000).

4 Actuación de las plantas en los procesos de producción limpia
MODIFICACION DE LAS PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DEL SUELO CONTAMINADO LIBERACION DE EXUDADOS DE LA RAIZ INCREMENTANDO EL CARBON ORGANICO. AIREACION POR LIBERACION DE OXIGENO DIRECTAMENTE DE LA ZONA DE LA RAIZ. PROMOCION DEL CO-METABOLISMO MICROBIAL PARA TRANSFORMACION ENZIMATICA DE CONTAMINANTES. DISMINUCION VERTICAL POR EXTRACCION DEL AGUA DISPONIBLE Y REVERSA DEL GRADIENTE HIDRAULICO DE AGUAS SUBTERRANEAS CONTAMINADAS.

5 Las plantas hiperacumuladoras
Especies vegetales que tienen la capacidad de de absorber y acumular iones y sustancias excedentes en los diferentes órganos vegetales a partir de estrategias fisiologicas sin afectar las propiedades funcionales de la planta (Ranskin y Ensley 2000).

6 Metabolismo de las plantas hiperacumuladoras en la bioremediacion

7 Mecanismos involucrados de la hyperacumulacion

8 Mecanismos involucrados

9 LA FITOREMEDIACION. MECANISMOS
1. Extracción de contaminantes del suelo o del agua: 2. Concentración de contaminantes en tejido vegetal 3. Volatilización o transpiración de contaminantes de plantas al aire 4. Detoxificacion de contaminantes por mecanismos de facilitamiento

10 1. Extracción de contaminantes del suelo o del agua
1. Extracción de contaminantes del suelo o del agua. Fitoextraccion/Rizofiltracion Captación de contaminantes por la raíces y la translocación de estos dentro de la planta. Principales aplicaciones: Metales como: Ag. Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn,Mo, Pb, Ni, Zn, Metaloides: As y Se Fuente: Shaw et al 2001

11 2. Concentración de contaminantes en la planta
2. Concentración de contaminantes en la planta. Fitodegradacion/Fitoestabilizacion Transformación de contaminantes por la planta a través de procesos metabólicos o su degradación por medio de compuestos secundarios. Principales aplicaciones: nutrientes, herbicidas, pesticidas, insecticidas Fuente: EPA 1998

12 3. Volatilización o transpiración de contaminantes. Fitovolatizacion
Captación de un contamínante, con liberación a la atmósfera vía transpiración vegetal, a través de su biotransformación mediante el metabolismo de la planta. Principales aplicaciones: toxico orgánicos y solventes clorinados. Inorgánicos como Se y Hg. Fuente: New Phytol. 2002

13 4. Detoxificacion de contaminantes por mecanismos de facilitamiento
Captura de contaminantes mediado por varios sistemas de absorión en el interior de la célula. Las sustancias son queladas y su exceso es transportado y secuestrado dentro de la vacuola Principales aplicaciones: Metales pesados, iones inorganicos

14 1. Estrategias de acumulación de metales pesados en algas marinas
ESTUDIOS DE CASO 1. Estrategias de acumulación de metales pesados en algas marinas Codium sp. (Chloropyceae) Coscindiscus sp. (Bacilariophyceae) Catenella sp. (Rhodophyceae) Bostrychia sp. (Rhodophyceae) Rhizoclonium sp. (Chloropyceae)

15 ESTUDIOS DE CASO: LAGUNAS DE ALTA TASA

16 Comunidades de algas asociadas a las lagunas
Cocconeis sp. Coscinudiscus sp. Pseudonitschia sp. Nitschia sp.

17 Estrategias básicas de
captación de contaminantes por plantas en relación a la concentración del medio Estrategia de Exclusión [Medio] [Planta] Estrategia de Indicador Estrategia de Acumulador

18 1. Estrategias de acumulación de metales pesados en algas marinas
ESTUDIOS DE CASO 1. Estrategias de acumulación de metales pesados en algas marinas Curvas de acumulación de plomo Curvas de acumulación de mercurio

19

20 Localización del metal a nivel celular (vacuola y parenquima radicular)
Microscopía Óptica de Alta Resolución Microscopía Electrónica de Transmisión

21 ESTUDIOS DE CASO 2. Identificación de especies nativas para uso potencial en fitoremediacion Fam. Hydrocharitaceae Fam. Araceae Fam. Onagraceae Fam. Acanthaceae Fam. Heliconiaceae

22 ESTUDIOS DE CASO 3. Modelamiento de los procesos de transformación de nutrientes y materia organica en humedales artificiales

23 Sistema de Humedales Artificiales en la planta de tratamiento de aguas residuales de Acuavalle en Ginebra

24 Valores de las cargas removidas de NH4+ y PO43- en dos especies de plantas de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales