Universidad Politecnica de

Chiapas

Biorremediación
Dr. Sergio Pérez Fabiel

Fitorremediación convencional, Fito degradación, Fito volatilización y rizo

filtración

Integrantes de equipo:

 Cristel teco Ruiz

 Alfredo de Jesús Ruiz Alvarez 173108

 Cristian saynes

Suchiapa Chiapas 31 de enero del 2020

 Introducción
Biorremediación es que ha sido llamado a cualquier proceso que utilice
microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para retornar a un
medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural.

La biorremediación puede ser empleada para atacar contaminantes específicos del

suelo, por ejemplo, en la degradación bacteriana de compuestos organoclorados o de
hidrocarburos. Un ejemplo de un tratamiento más generalizado es el de la limpieza de
derrames de petróleo por medio de la adición de fertilizantes con nitratos o sulfatos
para estimular la reproducción de bacterias nativas o exógenas (introducidas) y de esta
forma facilitar la descomposición del petróleo crudo.

Según la planta y el agente contaminante, la fitorremediación puede producirse por:

 acumulación del contaminante en las partes aéreas de la planta (por ej, metales
pesados),
 absorción, precipitación y concentración del contaminante en raíces (por
ejemplo: metales pesados, isótopos radioactivos)
 reducción de la movilidad del contaminante para impedir la contaminación de
aguas subterráneas o del aire (por ej. lagunas de deshecho de yacimientos
mineros)
 desarrollo de bacterias y hongos que crecen en las raíces y degradan
contaminantes (por ej. hidrocarburos del petróleo, benceno, etc.).
 captación y modificación del contaminante para luego liberarlo a la atmósfera
con la transpiración (por ej. mercurio, selenio y metales clorados)
 captación y degradación del contaminante para originar compuestos menos
tóxicos (por ej. pesticidas, herbicidas, TNT, etc.).
Actualmente, gran parte de las investigaciones en fitorremediación están enfocadas en
dilucidar los mecanismos del transporte de metales en las plantas y por qué
algunas son capaces de absorber y tolerar altas cantidades de metales tóxicos,
mientras que otras no. En este sentido, se está experimentando con la transformación
de plantas, por ejemplo, con genes bacterianos de resistencia al mercurio.
 Fitorremediación convencional
Las plantas van a absorber el contaminante para metabolizarlo o almacenarlo,
reduciendo o evitando la liberación de contaminantes en otras zonas del medio
(fitoestabilización). Con mucha frecuencia, los compuestos orgánicos (xenobióticos o
no) puede ser degradados y metabolizados para el crecimiento de la planta. La
contaminación se elimina así.

En el caso de los compuestos inorgánicos contaminantes (metales, metaloides y

radionucleidos), únicamente es posible su fitoestabilización o fitoextracción, porque
estos tipos de agentes contaminantes no son biodegradables.

La fitorremediación se puede clasificar de acuerdo con su tipo de extracción en in y ex

planta. En el caso de la contaminación por metales pesados y por compuestos
orgánicos de alta y media solubilidad, como herbicidas, plaguicidas, solventes y
explosivos, la extracción, acumulación o volatilización por la planta, en general, aporta
un porcentaje relevante de la remoción debido a la mayor movilidad de estos
compuestos hacia y en la planta.

Lo anterior no se aplica en la remoción de la mayor parte de los componentes de los

HTP y otros contaminantes orgánicos de baja solubilidad, pues el papel directo de la
planta en la extracción y remoción no es tan relevante. Esto se debe a que el contenido
de materia orgánica, la solubilidad del compuesto y el propio suelo son barreras que
tiene que superar un contaminante hidrofóbico para llegar a establecer contacto con la
planta. Aunque si se analiza el fenómeno en otras condiciones físicas (en especial sin
suelo), la planta puede tener respuestas complejas ante la presencia de un
contaminante hidrófobo o hidrófilo y puede responder, de diversas maneras, a los
efectos tóxicos que puede ejercer.

Caso Tratamiento con Costo Tratamiento Costo Ahorro

fitorremediación (miles de pesos) convencional (miles de pesos) proyectado
Pb en suelo, Extracción, $150-200 Excavación y $500 50-65%
0.405 ha recolección, disposición
disposición
Solventes en Degradación y $200 de Bombeo y $700 costo de 50% de
agua control hidráulico instalación y tratamiento funcionamiento ahorro por
subterránea, mantenimiento anual tres años
1.012 ha inicial
Hidrocarburos Degradación in situ $50-100 Excavación, $500 80%
en suelo, 0.405 incineración y
ha disposición
 Distintas formas de Fitorremediación

Proceso Mecanismo Contaminant

es
Fitoestabilizaci Complejación Orgánicos
ón e
inorgánico
s
Fitoextracción Hiperacumulaci Inorgánicos
ón
Fitovolatilización Volatilización a Orgánicos
través de e
las hojas inorgánico
s

Fitoinmovilizaci Acumulación en Orgánicos e

ón la rizosfera inorgánicos
Fitodegradación Uso de plantas Orgánicos
y
microorganism
o s asociados
para degradar
contaminantes

Rizofiltración Uso de raíces Orgánicos

para absorber e
y adsorber inorgánico
contaminante s
s
del agua

Fitotransformacion o fitodegradación: algunas plantas producen enzimas

(dehalogenasa, oxigenasa, ...) que catalizan la degradación de las sustancias
absorbidas o adsorbidas, que se transforman en menos tóxicas o no tóxicas por la
metabolización de los contaminantes en los tejidos vegetales o por los organismos de
la rizosfera alimentados por la planta (esto se llama rizodegradación (degradación por
la rizosfera). En la fitodegradación las plantas y los microorganismos asociados a ellas
degradan los contaminantes orgánicos en productos inofensivos, o bien, mineralizarlos
hasta CO2 y H2O. En este proceso los contaminantes son metabolizados dentro de los
tejidos vegetales y las plantas producen enzimas como la dehalogenasa y la
oxigenasa, que ayudan a catalizar la degradación. La fitodegradación se ha empleado
para la remoción de explosivos como el TNT, hidrocarburos halogenados, Bisfenol A,
PAHs y pesticidas organoclorados y organofosforados)
Fitofiltración o rizofiltración: utilizados para la descontaminación y restauración de
las aguas superficiales y subterráneas. Los contaminantes son absorbidos o
adsorbidos por las raíces de las plantas en ambientes húmedos.

La rizofiltración utiliza las plantas para eliminar del medio hídrico contaminantes a
través de la raíz . En la rizofiltración estas plantas se cultivan de manera hidropónica.
Cuando el sistema radicular está bien desarrollado, las plantas se introducen en el
agua contaminada con metales, en donde las raíces los absorben y acumulan. A
medida que las raíces se van saturando, las plantas se cosechan y se disponen para
su uso final.

Existe una gran cantidad de estudios relacionados con la capacidad de acumulación de

contaminantes de diversas plantas acuáticas, algunos ejemplos de ellas son: Scirpus
lacustris (Cd, Cu, Pb, Mg, Fe, Se, Cr), Lemna gibba (Pb, As, Cu, Cd, Ni, Cr, Al, Fe, Zn,
Mn), Azolla caroliniana (Hg, Cr Sr, Cu, Cd, Zn, Ni, Pb, Au, Pt), Elatine trianda (As),
Wolffia papulifera (Cd), Polygonum punctatum (Cu, Cd, Pb, Se, As, Hg, Cr, Mn) y
Myriophylhum aquaticum, Ludwigina palustris y Mentha aquatic (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni)

Fitovolatilización: las plantas absorben el agua de la litosfera que contiene los

contaminantes y otras toxinas orgánicas, transformándolos en elementos volátiles, y
que luego liberan a la atmósfera a través de sus hojas. Ellas pueden, en algunos casos
transformar los contaminantes orgánicos en elementos volátiles antes de transferirlos a
la atmósfera - siempre a través de las hojas. La fitovolatilización no es siempre
satisfactoria, porque si bien se descontamina el suelo, se liberan sustancias tóxicas a la
atmósfera. En algunos casos es más satisfactoria, los contaminantes son degradados
en componentes menos contaminantes o no-tóxicos antes de ser liberados.

La fitovolatilización se produce a medida que los árboles y otras plantas en crecimiento

absorben agua junto con contaminantes orgánicos e inorgánicos. Algunos de estos
pueden llegar hasta las hojas y evaporarse o volatilizarse en la atmósfera (Prasad y
Freitas, 2003). Mediante este proceso se han eliminado contaminantes como:
compuestos orgánicos volátiles (benceno, nitrobenceno, tolueno, etilbenceno y
mxileno), As, Se y Hg .

Las plantas Salicornia bigelovii, Brassica juncea, Astragalus bisulcatus y Chara

canescens se han empleado para la remediación de sitios contaminados con Se y la
Arabidopsis thaliana para el Hg.
Proceso y mecanismos de fitorremediación
Proceso Mecanismo Contaminan
t
es
Fitoestabiliz Complejación Orgánico
ació n se
inorgánic
os
Fitoextracción Hiperacumul Inorgánicos
aci
ón
Fitovolatilizaci Volatilización Orgánico
ón a se
través de inorgánic
las hojas os
Fitoinmoviliza Acumulación Orgánicos e
ci en inorgánicos
ón la rizosfera
Fitodegradaci Uso de Orgánicos
ón plantas y
microorgani
smo s
asociados
para
degradar
contaminante
s
Rizofiltración Uso de Orgánico
raíces para se
absorber y inorgánic
adsorber os
contaminan
tes
del agua
 Conclusión

La fitorremediación, por sí misma, muestra una serie de ventajas y limitaciones en

comparación con otras tecnologías convencionales.

Las Fito-tecnologías son especialmente útiles para su aplicación en grandes

superficies, con contaminantes relativamente inmóviles o con niveles de contaminación
bajo, y deben considerarse procesos de recuperación a largo plazo. Los problemas de
contaminación que existen actualmente requieren de tecnologías costo-efectivas,
ambientalmente amigables y que puedan aplicarse a gran escala, tal es el caso de la
fitorremediación.

La capacidad de las plantas para absorber, adsorber, metabolizar, acumular, estabilizar

o volatilizar contaminantes orgánicos y/o inorgánicos; aunada a las complejas
interacciones que establecen con la rizosfera, así como la generación de plantas GM,
confieren a esta tecnología importantes ventajas sobre otros métodos convencionales
de remediación de la contaminación. Sin embargo, se requiere más información sobre
las interacciones planta-microorganismos rizosféricos, sobre los metabolítos
responsables del fenómeno de quelación de metales pesados al interior de las plantas,
así como del papel que juegan ciertas enzimas en el proceso de fitorremediación. En la
medida en que este conocimiento se incremente, será posible una aplicación más
eficiente y a gran escala de esta tecnología.
 Bibliografía
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 Escrito por Jorge Pizarro, J. P. (2015, 4 agosto). La fitorremediación: plantas

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