Medio ambiente y desarrollo sostenible (MD-601)

Docente:
Dr. Ing. Niverción Hugo Gutiérrez Orosco

Integrantes:
1. ARIAS CAMPOS, KEVIN ALEJANDRO
2. LOPEZ FLORES, PATTY
3. MARCA YUPANQUI, HERNAN
4. MELGAR AYALA, JUAN CARLOS
5. MOISES ARAUJO, JHAKELIN
6. QUISPE CUADROS, HERMES
 TEMA:
“RECUPERACIÓN DE SUELOS DISTURBADOS
POR LA ACTIVIDAD INDUSTRIAL MEDIANTE
LA FITORREMEDIACIÓN”
INTRODUCCIÓN
• El suelo se define generalmente como la capa superior de la corteza
terrestre, constituida por partículas minerales, materia orgánica, agua,
aire y organismos vivos.
• La problemática de contaminación de suelos es debido a la actividad
industrial y minera, la generación de residuos sólidos y líquidos
urbanos, la mala ocupación, el uso del suelo y los diferentes productos
humanos. El suelo es muy susceptible de contaminarse, perdiendo sus
propiedadere y organismos vivos.
• Los metales pesados constituyen uno de los grupos de contaminantes
ambientales sujetos a una mayor investigación y preocupación,
fundamentalmente debido a su persistencia y a las bajas
concentraciones a las que pueden manifestar sus efectos tóxicos
• Lo que obliga a la restauración de dichos suelos mediante acciones de
remediación que permitan extraer, controlar, contener o reducir los
contaminantes de un área determinada. Dentro del amplio abanico de
tecnologías existentes para la restauración de los suelos contaminados en
metales pesados, la fitorremediación, que implica la utilización de plantas,
se presenta como una técnica emergente que supone generalmente unos
menores costes y una menor destrucción y alteración del medio.
• La fitorremedación es otra técnica a utilizar que se puede aplicar en grandes
extensiones. Su aplicación debe ser muy bien controlada y monitoreada,
porque se tiene una serie de variedades de plantas que sirven para remover
metales, como la mostaza, que absorbe altas cantidades de arsénico en
suelos contaminados con este metal; para el plomo se puede usar mirasol,
como otras variedades de hierbas, pastos y árboles.
GENERALIDADES
FITORREMEDIACIÓN

• Es una técnica biológica de

descontaminación, que
consiste en el uso de plantas
y su microorganismos
asociados para la
recuperación ambiental
reduciendo la concentración
y/o la peligrosidad de
contaminantes
• Esta técnica se utiliza para descontaminar biológicamente las tierras
contaminadas por metales y metaloides, disolventes, petróleo y sus
derivados y contaminantes diversos.
• Es un enorme potencial como tecnología de recuperación de suelos
contaminados respetuosa con el medio ambiente y con los procesos
ecológicos que en él se desarrollan.
• Es importante recordar que el término fitorremediación engloba una
serie de fitotecnologías diferentes en lo concerniente, sobre todo, a los
mecanismos fisiológicos implicados en la recuperación de los suelos
contaminados
OBJETIVOS
OBJETIVO PRINCIPAL
 Conocer las tecnologías de recuperación de suelos disturbados por la actividad industrial
mediante la fitorremediación.
OBJETIVOS SECUNDARIOS
 Identificar las fuentes que generan la contaminación de suelos por la actividad industrial.
 Describir los principales tipos de remediación de suelos en general y tipos de fitorremediación
en particular.
 Aprender sobre la aplicación de la fitorremediación en distintas áreas y la disposición de los
subproductos al aplicar esta tecnología de remediación de suelos.
CAPÍTULO I
1. CONTAMINACIÓN DE
SUELOS
CONTAMINACION DEL SUELO

La contaminación, se da generalmente a consecuencia

de las actividades humanas como: la minería, la
explotación petrolera, actividades agrícolas,
industriales, inclusive las actividades en las ciudades a
través del mal manejo de los residuos sólidos y aguas
residuales, entre otros.

Las principales sustancias contaminantes son los

metales pesados como el plomo, cromo, arsénico,
zinc, cadmio, cobre, mercurio y níquel
 CONTAMINACION DEL SUELO
El suelo se contamina a través de pesticidas y fertilizantes que emplean los agricultores para
mejorar sus cosechas.

Los pesticidas se emplean para eliminar

parásitos de los cultivos pero a su vez causan
tes cida

daños a otros seres vivos incluso al hombre

cuando supera los limites máximos
sti

permisibles.
Pe
an

Son productos de origen inorgánico, que contiene, por los menos,

liz

un elemento químico que la planta necesita para su ciclo de vida

creados por la mano del hombre, por el contrario, los abonos son
rti

creados por la naturaleza

Fe
 INFLUENCIA EN LA SALUD HUMANA

Los principales agentes son:

AGENTES papel, vidrio, plástico, materia
CONTAMINATES orgánica, solventes,
plaguicidas, fertilizantes,
residuos peligrosos o sustancias
radioactivas, plomo, etc.
 PESTICIDAS EFECTOS EN LA SALUD HUMANA

Simultáneamente con el aumento del vómitos, diarrea, aborto, cefalea, somnolencia, alteraciones
uso de plaguicidas, crecieron muy comportamentales, convulsiones, coma, muerte y están
significativamente los accidentes y asociados a accidentes donde una única dosis alta es suficiente
enfermedades asociadas. para provocar los efectos que se manifiestan tempranamente.

Las enfermedades crónicos (cánceres, leucemia, necrosis de

hígado, malformaciones congénitas, neuropatías periféricas)
se deben a exposiciones repetidas y los síntomas o signos
aparecen luego de un largo tiempo (hasta años) de contacto
con el pesticida, dificultando su detección.
.

Dado que su biotransformación es muy lenta los pesticidas

provocan efectos acumulativos en las personas expuestas
 1.2 TECNICAS DE REMEDIACION DE SUELOS
TECNOLOGIA DESARROLLO USO COSTOS FIABILIDAD TIEMPO
Tratamientos Químicos
Separación
Ante la preocupación de la Electrocinética Completo Limitado Malo Regular Regular
contaminación de los suelos es que se Inundación Completo Limitado Regular Regular Regular
hace necesaria la búsqueda de Lavado Completo Limitado Regular Regular Bueno
metodologías que permitan la reducción Solidificación/
Estabilización Completo Amplio Bueno Bueno Bueno
de contaminantes de metales pesados, Extracción Química Completo Amplio Regular Regular Bueno
dichos mestodos implican remoción de Reducción/Oxidación
suelo, alteración de sus propiedades, así Química Completo Amplio Regular Bueno Bueno
como de su micro y macro flora Separación Magnética Completo Amplio Regular Regular Bueno
Tratamientos Biológicos
asociada. Una de las principales
Fitorremediacion Completo Regular Bueno Regular Malo
limitaciones es el elevado costo que
Biorreactores (lixiviados
estas técnicas o lodos) Completo Amplio Bueno Regular Regular
Tratamientos térmicos
Descontaminación por
gas caliente Piloto Regular Bueno Malo Bueno
Incineración Completo Amplio Malo Malo Bueno
En el presente cuadro se muestra una matriz Desorción Térmica Completo Amplio Regular Malo Bueno
que contempla algunos de los criterios más Otros tratamientos
Excavación y Disposición Bueno Amplio Bueno Bueno Bueno
importantes para la selección de tecnologías
Cubierta de los Residuos Bueno Amplio Bueno Malo
de tratamiento de suelos
 2. RECUPERACIÓN DE SUELOS
MEDIANTE LA FITORREMEDIACIÓN

2.1. TIPOS DE FITORREMEDIACIÓN

TECNICAS DE REMEDIACION DE SUELOS

Los suelos han sufrido una degradación

química que es el impacto negativo que se
produce en las propiedades que regulan la vida
del suelo por efecto de procesos químicos,
como por ejemplo, la acidificación y la
toxicidad.
 Fitoextracción

Emplea la capacidad de las plantas para absorber y extraer el contaminante del

suelo, especialmente metales, y acumularlo en sus tallos y hojas. las plantas fito
extractoras, deben poseer las siguientes características:
 Elevado índice de crecimiento
 Elevada producción de biomasa.
 Sistema radicular ampliamente distribuido y muy ramificado.
 Acumular metales pesados del suelo.
 Translocar los metales pesados acumulados desde la raíz hasta los brotes.
 Tolerar los efectos tóxicos de los metales pesados.
 Presentar buena adaptación a las condiciones ambientales y climáticas de la
zona y resistencia a patógenos y plagas.
 Deben ser de fácil cultivo y cosecha.
 Y repeler a los herbívoros para evitar la contaminación de la cadena alimenticia.
Fitoextracción
 Rizofiltración Fitoestabilización

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.

Fitoestabilización: Esta técnica es utilizada para inmovilizar y reducir la

biodisponibilidad de contaminantes en el suelo, previniendo su migración a aguas
subterráneas o su entrada en la cadena trófica. Las plantas pueden inmovilizar los
metales pesados en los suelos a través de adsorción por la raíz, precipitación,
reducción de la valencia del metal en la rizosfera (que hace el metal menos tóxico
como sucede, por ejemplo, con la reducción del Cr +6 a Cr +3)
 Fitodegradación Fitovolatización

Fitodegradación: Es la degradación de contaminantes orgánicos, con la ayuda de

enzimas como la deshalogenasa y la oxigenasa, no son dependientes de los
microorganismos de la rizosfera. Las plantas pueden acumular xenobióticos
orgánicos de suelos contaminados y detoxificarlos por sus actividades metabólicas.
Esta estrategia está limitada solo a contaminantes orgánicos.
Fitovolatilización: Las 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. Es una estrategia utilizada con
contaminantes orgánicos y algunos metales pesados como Hg y Se; pero en esta
técnica existe una controversia, ya que no se excluye completamente el
contaminante, sino que se transfiere del suelo a la atmósfera.
 Proceso Mecanismo Contaminantes
Fitoestabilización Reducción de valencia Inorgánicos

Fitoextracción Hiper acumulación Inorgánicos

Fitovolatización Volatización a través de las Orgánicos e

hojas inorgánicos
Fitodegradación Acumulación en la Orgánicos
rizosfera (enzimas)
Rizofiltración absorber contaminantes Orgánicos e
del agua inorgánicos
3. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
FITORREMEDIACIÓN DE SUELOS
El éxito de la fitorremediación depende de muchos
factores entre los que destaca:
1. El nivel de contaminación del suelo.
2. La accesibilidad de las raíces a los
contaminantes (más conocida como
biodisponibilidad del metal).
3. La habilidad de las plantas a interceptar,
absorber, acumular y degradar contaminantes
sin presentar alteraciones en su ciclo de vida
(plantas acumuladoras).
 3.1. NIVEL DE CONTAMINACION EN LOS
SUELOS

Uno de los factores que limita el

éxito de la fitorremediación, y que se
convierte en una de sus limitantes es
el grado de contaminación en el suelo
ya que el crecimiento de las plantas
no es muy viable en suelos altamente
contaminados.
 3.1. NIVEL DE CONTAMINACION EN LOS
SUELOS
En investigaciones hechas con perejil se notó
una lenta germinación de las semillas bajo
tratamientos con alto grado de contaminación
(disminución de la germinación de 62% al 33%
en suelos con 50 y 150 ppm de plomo (Pb).

En otros estudios también se ha reportado una

disminución de hasta el 40% en la longitud de
las raíces y hasta 31% en la longitud de los
brotes en dos variedades de arroz bajo
tratamientos de 207.2 ppm de plomo (Pb).
 3.2. BIODISPONIBILIDAD DEL METAL
PESADO

Es la accesibilidad de las raíces Textura del suelo Microorganismo

s
a los contaminantes y que
determina el grado de toxicidad
de un contaminante.
El metal biodisponible está
compuesto por la fracción que pH del suelo
puede ser tomada por la planta y
su abundancia está fuertemente
relacionada a factores físicos,
químicos y biológicos.
 3.3. ESPECIES ACUMULADORAS

La habilidad de las plantas a interceptar, absorber, acumular

y degradar contaminantes sin presentar alteraciones en su
ciclo de vida, ya se han identificado por lo menos 400
especies de plantas.
Estas plantas tienen la particularidad de tener un rápido
crecimiento, elevado desarrollo de biomasa, así como gran
tolerancia y capacidad de acumular metales en las partes
cosechables de la planta, condiciones que definen a una
planta como eficiente para la extracción de contaminantes.
Vetiver
 4. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE
FITORREMEDIACIÓN

Depende de las propiedades de los suelos, los tipos de contaminantes,

el grado de contaminación, la concentración final objetivo, la
hidrogeología de la zona, la duración del tratamiento, la generación de
residuos, la eficacia de la técnica a corto y largo plazo, y el enfoque
orientado al uso de especies nativas.
5. VENTAJAS
Ventajas
 Tecnología sostenible
 Poco perjudicial para el ambiente y no afecta negativamente a los suelos.
 Adelanta los procesos de reinstauración de comunidades vegetales.
 Aplicable in situ lo que evita excavación y transporte del suelo y reduce el riesgo de dispersión
de contaminantes (y de su contacto con personas y otros seres vivos)
 No obstante, también puede aplicarse ex situ.
 Aceptable por el público y agradable
 No produce contaminantes secundarios
 Evita o, al menos, reduce sustancialmente la necesidad de vertederos o depósitos de seguridad
para desechar residuos.
 Bajo consumo energético
 Aplicable en grandes extensiones de terreno.

EX SITU :La conservación ex situ consiste en el mantenimiento de algunos componentes de la

biodiversidad fuera de sus hábitats naturales
6. LIMITACIONES
Limitaciones
 En especies como los árboles o arbustos, la fitorremediación es un proceso relativamente lento.

 Se restringe a sitios de contaminación superficial dentro de la rizósfera de la planta.

 El crecimiento de las plantas está limitado por concentraciones toxicas de contaminantes, por lo tanto,
es aplicable a ambientes con concentraciones bajas de contaminantes.

 Los contaminantes acumulados en maderas pueden liberarse por procesos de combustión.

 No todas las plantas son tolerantes o acumuladoras.

 La solubilidad de algunos contaminantes puede incrementarse, resultando en un mayor daño

ambiental o migración de contaminantes.

 Se requieren áreas relativamente grandes.

 En sistemas acuáticos se puede favorecer la diseminación de plagas, tales como los mosquitos.

RISOSFERA: Es una zona de interacción única y dinámica entre raíces de plantas y microorganismos del suelo. Esta
región especializada, está caracterizada por el aumento de la biomasa microbiana y de su actividad.
CAPÍTULO II
1. APLICACIÓN DE LA
FITORREMEDIACIÓN
Tipos de plantas más utilizadas
 FITORREMEDIACION EN MINAS

• SITIOS MILITARES ( TNT, METALES, ORGANICOS)

• CAMPOS AGRICOLAS ( HERBICIDAS, PESTICIDAS,
METALES, SELENIO)
• SITIOS INDUSTRIALES ( ORGANICO, METALES,
ARSENICO)
• MINAS ( METALES)
• SITIOS DE TRATAMIENTO DE HIDROCARBUROS

SAUCES PARA ENERGIA Y FITORREMEDIACION

2. DISPOSICIÓN DE LOS SUB
PRODUCTOS DE LA
FITORREMEDIACIÓN
• Posterior al proceso de fitorremediación se debe tomar
especial atención al destino final de la biomasa que ha
acumulado gran cantidad de metal y que puede ser una nueva
fuente de contaminación para el ambiente.
• Algunas de las opciones propuestas son el uso de la biomasa
producida para la generación de energías renovables.
• Las plantas así mismo puede ser deshidratas y dispuestas en
rellenos sanitarios de residuos peligrosos, o simplemente
incineradas para darle un manejo posterior a las cenizas , y
de ser posible y rentable, recuperar parte del metal extraído
para otros usos.
CONCLUSIONES
 CONCLUSIONES

1.- En la presente investigación concluimos que la Fitorremediación es un

conjunto de tecnologías que utilizan las plantas para reducir, degradar o
inmovilizar compuestos orgánicos contaminantes (naturales o sintéticos),
así como una de las mejores opciones de conseguir corregir de forma
natural, los graves problemas de contaminación de los suelos, el agua y
aire, producto de las actividades mineras, actividades militares, actividades
industriales, agro industria, agrícolas, etc. entre ellos encontramos que
existen una variedad de plantas herbáceas como la Nicotiana (Tabaco
Rústico) el cual tiene un mejor potencial de uso para fines de
Fitoextracción, corroborando la hipótesis de que las plantas nativas son las
más adecuadas para fitorremediar sus propios espacios naturales.
 CONCLUSIONES

2.- Según el estudio, las especies de plantas herbáceas nativas como la

Calamagrostis (Espiguillas) y Nicotiana (Tabaco Rústico) acumuladoras de
plomo; en su hábitat natural demuestran comportamiento de hiper
acumulación de plomo.

3.-Los diversos estudios realizados muestran que donde existe presencia de

metales pesados entre ellos el cromo, arsénico y cadmio; todos ellos en
niveles superiores a los parámetros establecidos, existe en la naturaleza
métodos en la depuración del agua, es por ello que se emplea la técnica de
Rizofiltración utilizando la especie "junco” (Schoenoplectus californicus)
especies vegetales nativas con potencial fitorremediador.
 CONCLUSIONES

4.-Otro de los Mecanismos es la reforestación con plantaciones de Tallos

altos para lograr la Fitovolatización esto ocurre cuando los árboles
absorben agua contaminada con compuestos orgánicos volátiles, eliminan
la gran mayoría del COV (Compuestos Orgánicos Volátiles), en la
evotranspiración de las hojas. Entre ellos tenemos a Los álamos que
transpiran aproximadamente el 90% del TCE (Tricloroetileno) de lo que
absorben. El resultado neto de este proceso es, el que los árboles
transfieren a la atmósfera el TCE que se encuentra en el acuífero.
 CONCLUSIONES
5.- La Fitodegradacion se logra con mayor eficacia empleando plantas que
degradan sustancias orgánicas según se detalla en el cuadro adjunto:
RECOMENDACIONES
 RECOMENDACIONES

1.-Es recomendable realizar la Fitorremediación con plantas nativas del

medio geográfico que ayuden directamente en las Técnicas de la
Fitoextraccion como las Nicotianas (Tabaco Rustico) y las Calamagrostis
(Espiguillas) en condiciones climáticas similares a las encontradas en su
hábitat natural.

2.- Se recomienda realizar las técnicas descritas en el Marco Teorico, con

fines de lograr una mayor eficacia, la Fitoremediación de los suelos. Más
aún si se trata con las especies nativas, de manera que se pueda obtener el
máximo desarrollo de las especies, y evaluar así el máximo potencial de
ellas para acumular metales y sustancias orgánicas.
 RECOMENDACIONES

3.- Para realizar la depuración del agua se recomienda emplear la Técnica de la

Rizofiltración con las especies de Junco que tiene la virtud de captar metales pesado
existentes en la zona geográfica contaminada.

4.- Así mismo se recomienda la reforestación de especies Álamos que absorben con mayor
eficacia las aguas subterráneas contaminadas con Compuestos Orgánicos Volátiles (COV),
con fines de conseguir eficacia en la Fitovolatización.

5.- Se recomienda emplear la Fitodegradación con plantas indicadas en su cuadro adjunto

más aún si se trata de especies nativas con mayor acción fitorremediadora, ya que se
encuentran en su hábitat natural.

6.-Se recomienda estudiar a las especies nativas utilizadas para conocer su ciclo de vida,
su función en el ecosistema y el momento en el cual tiene mayor acción fitorremediadora.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN