fitorremediación in situ para la recuperación de
Anuncio
FITORREMEDIACIÓN IN SITU PARA LA RECUPERACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS POR METALES PESADOS (PLOMO Y CADMIO) Y EVALUACIÓN DE SELENIO EN LA FINCA FURATENA ALTA EN EL MUNICIPIO DE ÚTICA (CUNDINAMARCA) Autora: JOHANNA KATERIN CORDERO CASALLAS cod.064072048 Directora: Ingrid Alexandra Rivera Díaz Ingeniera Agrícola M.Sc. UNIVERSIDAD LIBRE Facultad de Ingeniería Ingeniería Ambiental Bogotá 2015 CONTENIDO Pág 1. INTRODUCCIÓN 13 2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA 14 3. JUSTIFICACIÓN 16 4. OBJETIVO 4.1 Objetivo general 17 4.2 Objetivo específico 17 5. MARCO REFERENCIAL 18 5.1 Marco de antecedentes 18 5.2 Marco de teórico 20 5.2.1 Metales pesados 20 5.2.2 Cadmio 20 5.2.3 Plomo 5.2.4 Cromo 22 5.2.5 Mercurio 22 5.2.6 Selenio 23 5.2.7 Fitorremediación 24 5.2.8 Fitoextracción 24 21 2 5.3 Marco conceptual 25 5.3.1 Suelo 25 5.3.2 Contaminación 25 5.3.3 Suelo contaminado 25 5.3.4 Toxicidad 26 5.3.5 Biorremediación 26 5.3.6 In situ 26 5.3.7 Forraje 26 5.3.8 Absorción 26 5.3.9 Volatilización 27 5.3.10 Tolerancia 27 5.3.11 Remoción 27 5.3.12 Recuperación 27 5.4 MARCO LEGAL 27 5.5 MARCO GEOGRAFICO 29 6. DISEÑO METODOLÓGICO 32 6.1 Fase 1 32 6.1.1 Recopilación y revisión de documentación e información secundaria 32 6.2 Fase 2 32 6.2.1 Ubicación y reconocimiento de zona de estudio 32 6.2.2 Toma de muestra de suelo inicial 34 6.2.3 Análisis de esta primera muestra de suelo 39 3 6.2.3.1 Análisis físicos 39 6.2.3.2 Análisis químicos 40 6.2.3.3 Realización de siembra 40 6.3 Fase 3 42 6.3.1 Tomas de muestreo en la zona de estudio 42 6.3.2 Medición 42 6.4 Fase 4 42 6.4.1 Evaluación y análisis de resultados 42 7. RESULTADOS Y DISCUCIÓN 43 7.1 Clase textural y color 43 7.2 Porcentaje de humedad 44 7.3 Porosidad 45 7.4 pH 45 7.5 Conductividad 46 7.6 Porcentaje de Carbono orgánico 47 7.7 Nitrógeno total 48 7.8 7.9 7.10 Capacidad de intercambio catiónico Bases intercambiables 49 49 Contenido de elementos menores 50 7.10.1 Zinc 50 7.10.2 Cobre 52 4 7.10.3 Manganeso 53 7.10.4 Hierro 54 7.11 55 Metales pesados 7.11.1 Cromo 56 7.11.2 Cadmio 57 7.11.3 Plomo 58 7.11.4 Mercurio 60 7.11.5 Selenio 60 7.12 Porcentaje de germinación 61 7.13 Muestreo control 62 7.13.1 pH 63 7.14 64 Muestreo final 7.14.1 pH 65 7.15 66 Resultados compilación de muestreos de metales pesados 7.15.1 Cadmio 66 7.15.2 Plomo 70 7.16 74 Diseño experimental 7.16.1 pH 74 7.16.2 Cadmio 76 7.16.3 Plomo 80 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 83 8.1 83 Conclusiones 5 8.2 Recomendaciones 85 9. BIBLIOGRAFÍA 86 6 LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 1. Descripción de normatividad aplicable 28 Tabla 2. Determinación de color y textura obtenidos del muestreo inicial de suelos 43 Tabla 3. Determinación de relaciones entre magnesio, calcio y potasio 49 Tabla 4.Compilación bloques completos del muestreo de pH en el suelo 74 Tabla 5.Resultados prueba ANOVA del muestreo para pHen el suelo 75 Tabla 6.Resultados prueba Tukey para el muestreo de pH en el suelo 76 Tabla 7.Compilación bloques completos del muestreo control para cadmio 76 Tabla 8.Resultados prueba ANOVA del muestreo control para cadmio 76 Tabla 9.Resultados prueba Tukey para el muestreo control para cadmio 77 Tabla 10.Compilación bloques completos muestreo final para cadmio 78 Tabla 11.Resultados prueba ANOVA para el muestreo final para cadmio 78 Tabla 12.Resultados prueba Tukey para el muestreo final para cadmio 79 Tabla 13.Compilación bloques completos del muestreo control para plomo 80 Tabla 14.Resultados prueba ANOVA del muestreo control para plomo 80 Tabla 15.Compilación bloques completos muestreo final para plomo 81 Tabla 16.Resultados prueba ANOVA para el muestreo final para plomo 82 7 LISTA DE GRÁFICOS Pág Gráfica 1. Proceso general de fitoextracción 25 Gráfica 2. Mapa ubicación del municipio de Útica 30 Gráfica 3. Adaptado de Útica, Cundinamarca 31 Gráfica 4. Punto de muestreo de la finca Furatena Alta Útica, Cundinamarca 35 Gráfica 5. Comportamiento del porcentaje de humedad en los diferentes lotes 44 Gráfica 6. Descripción porcentaje de porosidad de los diferenes lotes 45 Gráfica 7. Comportamiento del pH en los diferentes lotes 45 Gráfica 8. Comportamiento de conductividad en los diferentes lotes 46 Gráfica 9. Comportamiento del porcentaje de carbono orgánico en los diferentes lotes 47 Gráfica 10. Comportamiento del nitrógeno total en los diferentes lotes 48 Gráfica 11. Comportamiento capacidad de intercambio catiónico en los diferentes lotes 49 Gráfica 12. Concentración de zinc encontrado en los tres lotes 50 Gráfica 13. Concentración de zinc en material vegetal en los diferentes lotes 51 Gráfica 14. Concentración de cobre en suelo en los diferentes lotes 52 Gráfica 15. Concentración de cobre en material vegetal en los diferentes lotes 53 Gráfica 16. Concentración de manganeso en suelo en los diferentes lotes 53 Gráfica 17. Concentración de manganeso en material vegetal en los diferentes lotes 54 Gráfica 18. Concentración de hierro en suelo en los diferentes lotes 54 Gráfica 19. Concentración de hierro en material vegetal en los diferentes lotes 55 Gráfica 20. Concentración de cromo en suelo en los diferentes lotes 56 Gráfica 21. Concentración de cadmio en suelo en los diferentes lotes 57 Gráfica 22. Concentración de cadmio en material vegetal en los diferentes lotes 58 Gráfica 23. Concentración de plomo en suelo en los diferentes lotes 8 59 Gráfica 24. Concentración de plomo en suelo en los diferentes lotes 60 Gráfica 25. Concentración de mercurio en suelo en los diferentes lotes 60 Gráfica 26. Concentración de selenio en suelo en los diferentes lotes 61 Gráfica 27. Porcentaje de germinación de las diferentes semillas 61 Gráfica 28. pH en suelo en los diferentes lotes 63 Gráfica 29. pH en suelo en los diferentes lotes 65 Gráfica 30. Concentración de cadmio en el lote la Laguna 66 Gráfica 31. Concentración de cadmio en el lote el Churrusco 67 Gráfica 32. Concentración de cadmio en el lote el Plan 67 Gráfica 33. Concentración de cadmio en el material vegetal en los tres lotes 68 Gráfica 34. Porcentaje de remoción de Cadmio en los tres puntos de muestreo 69 Gráfica 35. Concentración de plomo en el lote la Laguna 70 Gráfica 36. Concentración de plomo en el lote el Churrusco 70 Gráfica 37. Concentración de plomo en el lote el Plan 71 Gráfica 38. Concentración de plomo en el material vegetal de los lotes 72 Gráfica 39. Porcentaje de remoción de plomo en los tres puntos de muestreo 73 Gráfica 40. Concentración promedio de pH en suelo con respecto a cada muestreo 74 Gráfica 41. Concentración promedio de cadmio con respecto a cada uno de los tratamientos en el muestreo control 76 Gráfica 42. Concentración promedio de cadmio con respecto a cada uno de los tratamientos en el muestreo final 78 Gráfica 43. Concentración promedio de plomo con respecto a cada uno de los tratamientos en el muestreo control 80 9 Gráfica 44. Concentración promedio de plomo con respecto a cada uno de los tratamientos en el muestreo final 81 10 LISTA DE FOTOGRAFIAS Pág Fotografía 1. Ganado perteneciente a la finca Furatenaalta 27 Fotografía 2. Vista panorámica de la finca Furatena Alta 29 Fotografía 3. Sendero ingreso a la finca Furatena Alta. 30 Fotografía 4. Primer lote seleccionado de la finca Furatena Alta 30 Fotografia 5. Segundo lote seleccionado el Churrusco de la finca Furatena Alta 31 Fotografía 6. Tercer lote seleccionado el Plan de la finca furatena alta 31 Fotografia 7. Retiro de la cobertura vegetal en la Laguna 32 Fotografia 8. Corte del suelo en forma de V en la Laguna Alta 33 Fotografia 9. Conformación de la muestra de suelo en la Laguna. 33 Fotografia 10. Retiro cobertura vegetal en el Churrusco. 34 Fotografia 11. Corte en V en el Churrusco. 34 Fotografia 12. Zona donde se realizo el muestreo en el Plan 35 Fotografia 13. Corte en V en el Plan. 35 Grafico 4. Punto de muestreo de la finca Furatena Alta Útica, Cundinamarca 39 Fotografia 12. Retiro de malezas y labranza superficial de tipo manual azadón 39 Fotografia 13. Distribución de semillas y riego. 40 Fotografia 14. Diferentes especies sembradas en el primer lote (Brachiaradecumbens, Mombasa y combinación de especies) 60 Fotografia 15. Diferentes especies sembradas en el segundo lote (Brachiaradecumbens, Mombasa y combinación de especies) 61 Fotografia 16. Diferentes especies sembradas en el tercer lote (Brachiaradecumbens, Mombasa y combinación de especies). 11 61 Fotografia 17. Diferentes especies sembradas en el primer lote (Brachiaradecumbens, Mombasa y combinación de especies). 63 Fotografia 18. Diferentes especies sembradas en el segundo lote (Brachiaradecumbens, Mombasa y combinación de especies) 63 Fotografia 19. Diferentes especies sembradas en el tercer lote 12 63 1. INTRODUCCIÓN La contaminación de suelos es un tema que debe ser estudiado de forma indefinida con el fin de desarrollar soluciones en pro de mejorar las condiciones del medio ambiente. El impacto y el nivel de deterioro de estos tipos de suelo para uso agrícola y ganadería arraiga el uso de metodologías las cuales permitan que en un periodo relativamente corto se mejore la calidad de este y de igual forma se reduzcan los niveles de contaminación del mismo. Para la selección de una alternativa de descontaminación se hace necesario que esta preserve la estructura física y las propiedades biológicas del suelo, además de tener en cuenta el tipo de contaminación al que se enfrenta; y las condiciones del suelo y la zona en general. En este estudio se hace referencia a niveles tóxicos de metales pesados los cuales están generando impacto en la etapa de desarrollo de especies y la fertilidad de las mismas en las actividades desarrolladas en la zona de estudio como son la agricultura y la ganadería; además que también pueden estar perjudicando indirectamente la salud humana. Dentro de las metodologías existentes se tiene la fitorremediación el cual es un método que aprovecha las capacidades de las plantas para la reducción de contaminantes en suelo(CARPENA & BERNAL, 2007). La finalidad de este estudio se enfoca en realizar una evaluación de las condiciones del suelo en general sabiendo de ante mano que la zona determinada para el estudio se ubica como selenifera. Además se busca establecer a que elementos contaminantes se deben tratar y por ultimo determinar la capacidad de reducción de metales pesados realizado por las diferentes especies empleadas para este fin. En síntesis el estudio se desarrolló en una finca donde se seleccionaron tres lotes a diferente distancia de una quebrada en cercanía a la finca de nombre Agua Puerca (Desemboca en el rio Negro, aguas abajo del sector urbano en límite con el municipio de Guaduas y se encuentra margen izquierda de este); en donde se determinó las concentraciones de los contaminantes de plomo, cadmio, cromo, mercurio y selenio de los suelos por separado para establecer si había diferencia en la concentración de los elementos contaminantes en el suelo de la zona; y a continuación se realizó el tratamiento de los mismos en donde se empleó la fitorremediación como estrategia de recuperación de suelos evaluando su eficacia para la remoción de elementos contaminantes. Para lo anterior se manejaron dos especies de gramíneas de nombre BrachiariaDecumbens y Mombasa buscando determinar cuál de las dos era más conveniente utilizar en la zona por su capacidad de remoción y acumulación de estos elementos tóxicos en sus tejidos. 13 2. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA En Colombia se han determinado zonas contaminadas con diferentes elementos entre los que se encuentran los metales pesados como cadmio, plomo, cromo, mercurio, selenio, entre otros que tienen consecuencias negativas para el ambiente. Uno de los casos se encuentra el municipio de Útica - Cundinamarca, específicamente en la finca Furatena Alta; en donde se han encontrado un alto contenido de metales pesados en el interior de sus suelos, los cuales están generando efectos negativos en la producción agrícola y ganadera. Los altos niveles de metales pesados presentes en suelos y agua, utilizada para riego agrícola radican principalmente, que pueden ser acumulados en estos sistemas de suma importancia para la agricultura. Por su carácter no biodegradable, la toxicidad que ejercen sobre los diferentes cultivos y su biodisponibilidad, pueden resultar peligrosos. Cuando el contenido de metales pesados en el suelo alcanzanniveles que rebasan los límites máximos permitidos causan efectos inmediatos como inhibición del crecimiento normal y el desarrollo de las plantas, y un disturbio funcional en otros componentes del ambiente así como la disminución de las poblaciones microbianas del suelo. Por otra parte, pueden ser absorbidos por las plantas y así incorporarse a las cadenas tróficas; pueden pasar a la atmósfera por volatilización y pueden ser movilizados a las aguas superficiales o subterráneas(PRIETO MÉNDEZ, GONZÁLES RAMIREZ, RÓMAN GUTIERREZ, & PRIETO GARCIA, 2009). Con respecto al municipio de Útica se tiene conocimiento de que sus suelos se caracterizan por un alto contenido de selenio hecho que acarrea consecuencias negativas para la salud humana y animal. Para el caso de los animales se sabe que si se dan niveles superiores de concentración de selenio de 0,5 ppm en la alimentación del ganado puede causar enfermedades como intoxicaciones crónicas; caracterizadas por enflaquecimiento, pelo áspero y perdida de pelo; además crecimiento alargado de las pezuñas, rigidez, cojera, atrofia del corazón y cirrosis hepática (PACHON, TOVAR, URBINA, & MARTINEZ, 2005). La ingesta de selenio por el hombre va directamente asociada con la cantidad y la frecuencia con que se ingiere este elemento a través de los alimentos o el agua. Los problemas clínicos que van asociados directamente con el consumo de este elemento en concentraciones elevadas causan síntomas de selenosis crónica que aparecen cuando las concentraciones de dicho elemento presente en los alimentos son de 10 a 200 veces más elevadas que las normales (55 mcg/día para adultos). Entre las enfermedades que puede causar la toxicidad de este elemento en el ser humano se encuentran: dermatitis, simantología cardiaca, hepática y gastrointestinal, edema pulmonar, la caries, entre otras. (MARTINEZ ECHAVARRIA, 1992) La exposición al nivel local del ser humano a un elemento como el mercurio ocasiona irritación de la piel, mucosa y es sensibilizante de la piel. La exposición generalizada al 14 mercurio en casos de intoxicaciones agudas fuertes, produce una intensa irritación en las vías respiratorias, es productor de bronquitis, neumonías, bronqueolitis, y otras enfermedades respiratorias. En intoxicaciones crónicas y a dosis bajas produce debilidad, pérdida de peso, diarrea, inflamación de encías, fatiga, sabor metálico, insomnio, e indigestión. En intoxicaciones crónicas y a dosis altas produce: irritabilidad, alucinaciones, llanto, excitabilidad, depresiones, tristeza, psicosis, crisis. En casos de exposición a altas dosis en forma oral, colapsa el aparato digestivo, siendo mortal en horas(PERÉS VAZQUEZ, 2011). El cadmio es un metal sumamente tóxico, además de cancerígeno. En madres expuestas al Cadmio produce serias afecciones con lesiones para el embarazo, presencia de proteína en la orina, irritación gastrointestinal, náuseas, vómitos y dolor. La intoxicación crónica causa severos daños renales, debido a que este elemento se acumula en los riñones. Además disminuye la actividad pulmonar, produciendo enfisema, y cáncer pulmonar(PERÉS VAZQUEZ, 2011). Los síntomas precoces por la ingesta de plomo son: fatiga, dolores de cabeza, dolores óseos, dolores abdominales, trastornos del sueño, dolores musculares, impotencia, trastornos de conducta, y otros. Síntomas avanzados: anemia, cólicos intestinales, náuseas y vómitos, enfermedad renal, impotencia sexual, delirio, esterilidad, daños al feto, hipertensión arterial, estreñimiento agudo, afectación de los nervios, enfermedad ósea, problemas de cáncer y muerte(PERÉS VAZQUEZ, 2011). Las afecciones locales del cromo son: sobre la piel causan dermatitis, sensibilización de la piel, es irritante de la piel y mucosas afecciones generales: produce tos, bronquitis crónica, ulceraciones del tabique nasal y piel, dolores respiratorios y de cabeza, hemorragia nasal, dermatitis aguda(PERÉS VAZQUEZ, 2011). Por otro lado es vital tener en cuenta que aunque en la zona se evidencia la afectación de un metal como el selenio, también cabe la posibilidad de que este no sea el elemento contaminante que cause las afectaciones por lo que se puede encontrar algún otro elemento que sea el causante de la problemática presentada que va asociada a la salud humana y animal. Por último es importante resaltar que las problemáticas ambientales generadas por lo toxico que pueden ser algunos elementos al ingresar al ambiente ponen en riesgo la calidad de vida de la comunidad y su actividad productiva (COSTA & LOPEZ LAFUENTE, 2007). 15 3. JUSTIFICACIÓN La contaminación por metales pesados se debe manejar ya que estos elementos pueden quedar retenidos por procesos de adsorción, de complejación y de precipitación, ser absorbidos por las plantas y así incorporarse a las cadenas tróficas. También pueden pasar a la atmosfera por volatilización y movilizarse a las aguas superficiales y subterráneas; y causar impactos negativos en el medio ambiente, la salud humana y animal.(LORA SILVA & BONILLA GUTIERREZ, 2010). Una opción que permite mitigar la contaminación por metales pesados es la fitorremediación la cual es una estrategia dentro de la biorremediación que se enfoca en el uso de especies vegetales y la capacidad de ellas de absorber, acumular y tolerar altas concentraciones de sustancias contaminantes. Por medio del sistema de interacción sueloplanta se busca extraer el elemento selenio u otro metal determinando como disminuir su contenido en este tipo de suelos, buscando minimizar el impacto causado por este mineral y por tanto el riesgo que genera a esta población y a su producción agrícola (CARTES INDO, 2005). Para lo anterior se propuso evaluar una estrategia como la fitorremediación in situ la cual es una alternativa que por medio de absorción por parte de las plantas y su capacidad de concentrar dichos elementos en las hojas permita disminuir el contenido de metales pesados presentes en el suelo y así mitigar problemáticas posteriores generadas por la contaminación de estos elementos. La importancia de la recuperación de estos suelos radica en que son una fuente de producción agrícola y avícola; y su producción se está viendo afectada por la intromisión de elementos como los metales pesados que disminuyen la calidad de los productos generados de las actividades económicas desarrolladas en la zona. 16 4. OBJETIVO 7.5 Objetivo general: Evaluar la fitorremediación in situ como estrategia en la recuperación de suelos contaminados por selenio u otros metales pesados en la finca Furatena alta en el municipio de Útica-Cundinamarca 7.6 Objetivo específico: Determinar el nivel de concentración de selenio u otros metales en suelo de la finca furatena alta en el municipio de Útica-Cundinamarca y su posibilidad como agente contaminante en esta zona. Evaluar la eficacia de la fitorremediación in situ para la remoción de elementos contaminantes (metales pesados) en suelos de la finca Furatena alta en el municipio de Útica-Cundinamarca. 17 8 MARCO REFERENCIAL 5.1 Marco de antecedentes: En España en estudios realizados en el 2001 por la universidad de Santiago de Compostela se realizó un análisis de la problemática del selenio en suelos contaminados del Estado de California (EE. UU.), y se reveló que por medio de la capacidad de bioacumulación es decirla absorción por parte de las plantas acuáticas y de volatilización de Se por parte de las plantas y microorganismos se logró disminuir la concentración de Se. Tiempo después de haber estudiado varias especies vegetales se logró determinar que la Brassicajunceaes una planta capaz de acumular Se y además de tolerar salinidad, aunque cabe resaltar que lo extraído por las plantas fue <10% por lo que se requirió de otros procesos como la volatilización hecha por las plantas y la volatilización microbiana (Uso de microorganismos capaces de metilar selenio) para eliminar él Se del sistema.(M. CAMPS, EDAFOLOGIA, 2012). A continuación en Estados Unidos en el estado de California estudios realizados por la Universidad de California en Berkeley en el año 2005 lograron realizar experimentos dirigidos a modificar genéticamente plantas como la mostaza de la india en donde se obtuvieron tres líneas transgénicas de una planta llamada Brassicajuncea, con el fin de que absorbieran más contaminantes siendo una alternativa para la limpieza de suelos contaminados. Además por medio de esta experimentación se logró determinar que la absorción de selenio en sus hojas por medio del uso de plantas transgénicas con las diferentes enzimas fue de 4.3, 2.8 y 2.3 veces más que el uso de plantas silvestres.(YANG, 2005) Por otro lado en Chile en el 2005 se realizó el X congreso nacional de la ciencia del suelo en el cual se efectuó una ponencia sobre la adsorción de selenio en andisoles y su relación con la absorción de las plantas en donde se evaluaron el comportamiento de absorción de selenito y seleniato en el suelo en sistemas simples y binarios y su impacto sobre la absorción de selenio de Lolium perenne. En esta investigación se logró establecer que la absorción de seliniato en el suelo disminuyo tres veces más que en el selenito en el rango de pH de 4.0-8.0, debido a que ambos aniones se absorben por mecanismos diferentes en el suelo; y como conclusión se tuvo que la dinámica de acumulación de Se está directamente relacionada con la dosis y forma química del Se suministrado a las plantas.(CARTES & MORA, 2005) En cuanto a otros metales pesados en Hidalgo (México) en el año 2009 se realizó un estudio sobre la contaminación y fitotoxicidad en plantas por metales pesados provenientes de suelo y agua, en donde se resaltó y destacó la sensibilidad relativa de algunas plantas a la presencia de metales pesados y la tendencia a acumular los mismos, haciendo énfasis en algunas características fisicoquímicas de los suelos y la fitotoxicidad de metales pesados. Por otra parte se dedujo que los altos niveles de metales encontrados 18 como plomo, cadmio, niquel y manganeso presentes en el suelo y el agua utilizada para riego permiten visualizar como dichas concentraciones pueden acumularse en estos sistemas, reflejando la necesidad de establecer lineamientos básicos de gestión y manejo ambiental de cultivos buscando reducir el riesgo latente causado a la salud de animales y el ser humano por la presencia de dichos elementos.(PRIETO MÉNDEZ, GONZÁLES RAMIREZ, RÓMAN GUTIERREZ, & PRIETO GARCIA, 2009) En Bogotá en el 2010 la universidad UDCA realizó un estudio sobre la remediación de un suelo contaminado por cadmio y cromo en la cuenca alta del rio Bogotá, para lo cual utilizaron lechuga romana y pasto reygrassbajo condiciones de casa de malla o invernadero. En este estudio se obtuvieron valores muy representativos en cuanto a la reducción de concentración de elementos contaminantes para ryegrass, la aplicación de 6000kg/ha de CaCO3 o de 600kg/ha de Ca(H2PO4)2 redujo el Cd, a niveles no tóxicos; para Cr, la aplicación de 4000kg/ha de CaCO3 o de 400kg/ha de FeSO4 rebajó, significativamente, su contenido. Para lechuga, la aplicación de 6000kg/ha de CaCO3 o de 2000kg/ha de diatomácea activada disminuyó, representativamente, el Cd en la planta. Para Cr, el CaCO3 o el FeSO4 a niveles de 2000kg/ha y 400kg/ha, respectivamente, redujeron significativamente su contenido en la planta.(LORA SILVA & BONILLA GUTIERREZ, 2010). En el 2011 en Madrid (España) se efectuó un estudio sobre la capacidad de amortiguación de la contaminación por plomo y cadmio en suelos en donde se dedujo que para ambos metales es más eficaz en suelos básicos que en ácidos; además su eficacia viene determinada por las características edáficas y por la naturaleza del metal, incluyendo los componentes edáficos fundamentalmente para el plomo, siendo menos relevantes para el cadmio. También se tiene que los suelos responden ante un incremento de contaminación aumentando la cantidad de metal sorbido, y puede seguir aumentando la sorción aunque se supere la capacidad de amortiguación, por no ser sorbida la totalidad del metal contaminante, pudiendo quedar metal libre en el medio edáfico.(RÁBAGO JUAN-ARACIAL, 2011) En el 2012 en Sangolqui (Ecuador) se realizó un estudio sobre la determinación de la capacidad fitorremediadora de cadmio por la planta denominada Camacho (Xanthosomaundipes koch) especie vegetal nativa en el área de influencia de Ep Petroecuador en el distrito amazónico en donde se diseñaron dos experimentos uno piloto en campo y otro en un vivero. El experimento consistió en exponer la especie fitorremediadora a diferentes concentraciones de Cadmio y luego analizar en el material vegetal y el suelo la concentración de este metal por medio de la absorción atómica por llama; además también se determinó el estrés oxidativo por exposición a este elemento. Los resultados del vivero mostraron una remoción del cadmio en un 79,67% y no se registró ningún síntoma de estrés oxidativo; y para el de campo que se utilizaron dos especies se tuvo que para el maíz fue 59,87% y con Camacho 55,17% del cual se puede decir en definitiva que las dos especies son alternativas para la recuperación de este suelo.(MUSO CACHUMBA, 2012). 19 5.2 Marco teórico 5.2.1 Metales pesados Los metales pesados son un grupo de elementos químicos que tienen una densidad mayor de 4 g/cm3 a 7 g/cm3. El término siempre suele estar relacionado con la toxicidad que presenta. Dentro de los metales pesados hay dos grupos los micronutrientes que son necesarios en pequeñas cantidades para los organismos, pero tóxicos una vez pasado cierto umbral. Incluyen As, B, Co, Cr, Cu, Mo, Mn, Ni, Se y Zn; y los metales pesados sin función biológica conocida que son altamente tóxicos y presentan la propiedad de acumularse en los organismos vivos. Son principalmente Cd, Hg, Pb, Cu, Ni, Sb y Bi. (HERRERA FLORES, 2009) Las concentraciones de metales pesados en los suelos están asociadas a los ciclos biológicos y geoquímicos y pueden alterarse por actividades antropogénicas como las prácticas agrícolas, el transporte las actividades industriales la eliminación de residuos, entre otras. Por otra parte es bien conocido que los metales pesados son peligrosos porque tienden a bioacumularse en los seres vivos.(MARTÍNEZ & PALACIO, 2010) Se han establecido que los principales factores que influyen en la movilización de metales pesados en suelo son el pH, el potencial redox, presencia de iones, capacidad de intercambio catiónico, contenido de materia orgánica y textura, entre otras. La contaminación por metales puede producir acidificación, cambios en las condiciones redox, variación en la temperatura y humedad de los suelos.(MARTÍNEZ & PALACIO, 2010) En el suelo los metales pueden quedar retenidos por procesos de adsorción, de complejación y de precipitación, ser absorbidos por las plantas y así incorporarse a las cadenas tróficas. También pueden pasar a la atmosfera por volatilización y movilizarse a las aguas superficiales y subterráneas.(LORA SILVA & BONILLA GUTIERREZ, 2010) Algunos metales como el cobalto, cromo, hierro, manganeso y cinc, son vitales en procesos metabólicos pues hacen parte de las metaloenzimas, mientras otros como el arsénico, cadmio, mercurio y plomo no tienen efectos beneficiosos y no se conocen mecanismos de homeóstasis. En los seres humanos, la deficiencia o el exceso de un oligoelemento, puede influenciar la absorción, distribución, metabolismo y eliminación de otros.(MARTÍNEZ & PALACIO, 2010). 5.2.2 Cadmio: 20 Es un elemento introducido en el suelo por el uso de agroquímicos en la agricultura, el contacto con aguas residuales, el uso de aguas de riego que contengan este elemento o por la deposición sobre la superficie de partículas húmedas y secas que son arrastradas por el aire provenientes de procesos industriales. El cadmio se moviliza a través del suelo dependiendo de factores como el pH y el contenido de materia orgánica, a este último se adhiere fuertemente hasta entrar en contacto con la superficie radical de las plantas a través de una difusión de iones.(ACOSTA DE ARMAS & MONTILLA PEÑA, 2011) El cadmio es un metal sin función biológica y puede ser tóxico a niveles relativamente bajos. Este metal es responsable de modificar la composición de las poblaciones microbianas en el suelo y, por ello, de reducir la descomposición de la materia orgánica. Se puede acumular en plantas y en la fauna edáfica o animales superiores a través de pastos o aguas contaminadas.(RÁBAGO JUAN-ARACIAL, 2011) La absorción de cadmio por las plantas en suelos contaminados y su incorporación a la cadena alimenticia, tiene en la actualidad mucha importancia debido a que este elemento puede alterar el metabolismo humano compitiendo con el hierro, cobre, cinc y manganeso y selenio por ligantes en sistemas biológicos. Además el ión cadmio divalente disminuye significativamente la absorción intestinal del hierro en el cuerpo humano. Cuando se ingiere un alimento contaminado con cadmio el metal se acumula en los riñones donde su vida media de permanencia es de 18 a 30 años, lo que demuestra la gran dificultad en la eliminación de cadmio por el órgano.(MARTÍNEZ & PALACIO, 2010) 5.2.3 Plomo El plomo entra a los suelos por la deposición de partículas arrastradas por el viento, el contacto con aguas residuales industriales, el riego de cultivos con aguas que contengan pequeñas fracciones de este metal, y aguas de escorrentía provenientes de apilamientos minerales. En el suelo el plomo tiene una gran afinidad con las sustancias húmicas y el pH y depende de ellos para fijarse, pero debido a que es poco móvil permanece en los horizontes superiores y no es asimilado en grandes cantidades por las plantas.(ACOSTA DE ARMAS & MONTILLA PEÑA, 2011) La acumulación de Pb en la superficie edáfica genera alteraciones en la actividad biológica de los suelos inhibiendo procesos microbianos y acumulándose en la microflora, flora y fauna edáfica. Altas concentraciones de Pb soluble en el suelo puede provocar una absorción radicular de éste elemento y una posible toxicidad en herbívoros. Como el Pb no es un elemento esencial para el metabolismo de las plantas, unaconcentración en ellas superior a 5 ppm indicaría una contaminación de las mismas,habiéndose detectado efectos a concentraciones superiores a 30 mg kg-1 en la parte aéreade las plantas. La contaminación de Pb en la biota está influida por las características edáficas, ya que altos valores de pH, CIC, contenidos en materia orgánica o arcillas disminuyen el metal disponible para la vegetación.(RÁBAGO JUAN-ARACIAL, 2011) 21 Por su parte el Plomo causa problemas en el desarrollo del sistema nervioso central del feto. En recién nacidos, el plomo puede ocasionar daños al cerebro y a los nervios periféricos, que son encargados de enviar información del cuerpo hacia el sistema nervioso a través de la medula espinal. En general el plomo perjudica el riñón, el hígado, el sistema reproductivo además de afectar también procesos básicos de funcionamiento celular la funcional del cerebro.(MARTÍNEZ & PALACIO, 2010) 5.2.4 Cromo La mayoría de los suelos contienen cantidades significativas de cromo, pero su disponibilidad para las plantas es limitada. Es importante tener en cuenta que el Cr (VI) es la forma más biodisponible para las plantas del suelo. Los cambios de pH y los exhudadosradiculares pueden influenciar el estado de oxidación del cromo y con esto aumentar o disminuir la cantidad de cromo disponible para las plantas El Cr (VI) aumenta su solubilidad en rangos de pH menores de 5,5 y mayores de 8. Según lo observado en las plantas generalmente se observa un contenido de cromo mayor en las raíces que en las hojas y tallos, mientras que la concentración más baja se encuentra en los tallos. (UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARCOS, 2008) El cromo que en sus altas concentraciones produce toxicidad para las plantas, ocasionando disminución en la incorporación de calcio, de potasio, de fosforo, de hierro y de manganeso, además de afecciones en el metabolismo de los carbohidratos y disminución en la clorofila.(LORA SILVA & BONILLA GUTIERREZ, 2010). 5.2.5 Mercurio El mercurio es liberado en el medio ambiente por las erupciones volcánicas y existe de manera natural en la corteza terrestre, a menudo en forma de sales de mercurio, como el sulfuro de mercurio. El mercurio está presente en muy pequeñas cantidades en los suelos no contaminados, a una concentración promedio de alrededor de 100 partes por mil millones (ppmm). Las rocas pueden contener mercurio en concentraciones de entre 10 y 20.000 ppm.(WEINBERG, 2010) La toxicidad del mercurio depende de su forma química y, por lo tanto, los síntomas y signos varían según se trate de exposición al mercurio elemental, a los compuestos inorgánicos de mercurio, o a los compuestos orgánicos de mercurio (en particular los compuestos de alquilmercurio como sales de metilmercurio y etilmercurio). Los derivados orgánicos del mercurio y el mercurio vapor se han identificado en general, como especies más peligrosas que las especies inorgánicas dado que la permeabilidad de las membranas biológicas es mayor para éstos (CABAÑERO ORTIZ, 2005). Por su parte el mercurio en los seres humanos causa diversos trastornos neurológicos y conductuales, como temblores, eretismo, inestabilidad emocional, insomnio, pérdida de 22 memoria, alteraciones neuromusculares, cefaleas, polineuropatía y déficits en las pruebas de las funciones cognitivas y motoras; además de problemas renales, respiratorios y cutáneos. En casos de exposición aguda a altas concentraciones de mercurio se han observado elevación de la presión arterial, palpitaciones y aumento de la frecuencia cardiaca.(POULIN & GIBB, 2008) La exposición al mercurio también puede reducir la fotosíntesis, la velocidad de transpiración y la incorporación de agua y la síntesis de la clorofila. Se demostró que tanto que Hg orgánico e inorgánico causan la perdida de potasio, magnesio y manganeso, y la acumulación de hierro. Estas disminuciones explican los cambios de permeabilidad en la membrana celular al comprometer su integridad.(AZEVEDO & RODRIGUEZ, 2012). 5.2.6 Selenio El selenio conocido como un elemento mineral natural, ampliamente distribuido en la naturaleza en la mayoría de las rocas y suelos; es un micro elemento importante en los agro ecosistemas debido a que es un nutriente esencial para la salud humana y animal, pero también es toxico en altas concentraciones para los mismos. Este elemento tiene características de micronutriente lo cual implica que el rango de concentración entre requerimiento y toxicidad es bastante estrecho. Al respecto, los requerimientos nutricionales de los animales varían entre 0,1 y 0,3 ppm, lo que significa que en niveles superiores puede causar intoxicación(PACHON, TOVAR, URBINA, & MARTINEZ, 2005) La cantidad de Se del suelo que se encuentra potencialmente disponible para las plantas podría ser el principal factor limitante que afecta su movilidad en la cadena trófica, por lo cual resulta de gran relevancia estudiar su comportamiento de absorción ya que no solo depende de su concentración y especiación; si no también del pH, el contenido de arcilla, óxidos de hierro, materia orgánica y la presencia de aniones competitivos en solución los cuales afectan directamente su absorción y biodisponibilidad. La concentración de Se en los suelos y cultivos varía considerablemente debido a diferencias en el material parental de los suelos, condiciones climáticas y vegetación. En la mayoría de los suelos existen concentraciones de Se total entre 0,1 y 2,0 ppm. La concentración de Se en las especies forrajeras generalmente varía entre 0,05 y 1 ppm, aunque en lugares con deficiencia puede llegar a ser inferior a 0,02 ppm.(CARTES INDO, 2005). El selenio se incorpora a los suelos por distintos mecanismos como: precipitación, absorción en la superficie o absorción en minerales o materia orgánica. A menudo la concentración del elemento aumenta con la profundidad, la cercanía al mar y la presencia de materia orgánica, ya que los ácidos humídicos constituyen la principal reserva de selenio. 23 Las formas inorgánicas son las mayoritarias en los suelos, si bien las especies concretas dependerán, sobre todo, de las condiciones de redox, el pH y la presencia de microrganismos(CABAÑERO ORTIZ, 2005). En el medio ambiente existen 4 estados de oxidación del Se (-2, 0,+4,+6) formando una variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos que difieren considerablemente en cuanto a su comportamiento. En el suelo existen formas Se orgánico e inorgánico y su concentración y forma química están estrechamente relacionadas con el pH, el potencial redox, solubilidad e interacciones biológicas Hablando más específicamente es importante resaltar en los suelos el seleniato que es la especie predominante en suelos alcalinos y oxidantes y constituye la forma más potencialmente disponible para las plantas debido a que se adsorbe débilmente a las superficies minerales del suelo; y el selenito que es la especie predominante en suelos ácidos y neutros y es escasamente móvil debido a su alto grado de adsorción en las superficies minerales y en la materia orgánica del suelo(CARTES INDO, 2005) 5.2.7 Fitorremediación: La fitorremediación es una metodología dentro de la biorremediación que consiste en el uso de especies vegetales que debido a su capacidad de absorber, volatizar, tolerar y acumular altas concentraciones de contaminantes permiten la remoción de los mismos; esta práctica se diferencia de otras ya que tiene las características ser económica, no compleja y limpia ya que no afecta la estructura del suelo, ni utiliza reactivos químicos. La aplicación de esta técnica se basa en prácticas agronómicas comunes que buscan acercarse al estado óptimo del recurso, este entendido como la capacidad del suelo de realizar sus funciones de la mejor manera. Esta estrategia presenta las ventajas de que se pueden realizar in situ, es decir sin necesidad de transportar el suelo o sustrato contaminado, son de bajo coste, permiten su aplicación, tanto a suelos como a aguas, sólo requieren prácticas agronómicas convencionales, actúan positivamente sobre el suelo, mejorando sus propiedades físicas y químicas, y son ambientalmente aceptables, debido a que se basan en la formación de una cubierta vegetal.(CARPENA & BERNAL, 2007) Esta alternativa contempla varios procesos los cuales contribuyen a la descontaminación de suelos, aguas contaminadas y sedimentos por medio del uso de plantas como lo son: la fitoestabilización, fitoextracción, fitoestabilización, fitovolatización, rizofiltración, la fitodegradación, etc. 5.2.8 Fitoextracción: La fitoextracción es una tecnología que se fundamenta en el uso de plantas acumuladoras de elementos tóxicos o compuestos orgánicos para retirarlos del suelo mediante su 24 absorción y concentración en las partes cosechables(CARPENA & BERNAL, 2007). Se estructura a partir del uso de procesos fisiológicos que permiten actuar a la planta como un succionador que a través de la fotosíntesis puede extraer los metales del suelo por medio de las raíces para luego almacenarlas en sus tejidos aéreos. Dentro de las plantas con mayor potencial para este tipo de prácticas encontramos las especies metalofitas, especies que soportan altos niveles de metales y sobreviven en forma endémica en los mismos. Dentro de las especies con potencial para la fitoextracción de metales se encuentran los pastos que son el género más adecuado para la fitorremediación de formas orgánicas e inorgánicas de metales, por su hábitat de crecimiento y adaptabilidad a una variedad de condiciones edáficas y climáticas. La fitoextracción debe considerarse como una tecnología de largo plazo, que puede requerir de varios ciclos de cultivo para reducir la concentración de los contaminantes a niveles aceptables. El tiempo requerido depende de la concentración y tipo de contaminante(s), de la duración del periodo de crecimiento y de la eficiencia de remoción de la especie utilizada(VOLKE SEPÚLVEDA, VELASCO TREJO, & DE LA ROSA PÉREZ, 2005) Gráfico 1. Proceso general de fitoextracciónFuente: (VOLKE SEPÚLVEDA, VELASCO TREJO, & DE LA ROSA PÉREZ, 2005) 5.3 Marco conceptual Los conceptos descritos a continuación dan nociones sobre conocimientos iníciales sobre términos empleados con frecuencia dentro de la fitorremediación para la recuperación de suelos contaminados por metales pesados. Además dichos se describen teniendo en cuenta como se emplean y aplican en el desarrollo de este documento: Suelo: Parte externa de la corteza terrestre que es asiento de la vida, formada por la transformación de los minerales y la materia orgánica muerta.Es el componente físico del planeta y se considera como materia no consolida compuesta por microrganismos, 25 5.3.1 tierra, agua, materia orgánica e inorgánica que se considera de gran importancia para la producción, es decir este se considera un recurso natural renovable que necesita de un buen manejo y cuidado para poder ser explotado de manera ecológicamente aprovechable(AMBIENTUM, 2014). 5.3.2 Contaminación: Desde el punto de vista ambiental se refiere a todo agente físico, químico o biológico que pueda alterar la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas modificando por tanto las condiciones del medio ambiente. Esta contaminación después de generada puede ser nocivo para la salud, el bienestar y la seguridad del ser humano y para la vida vegetal o animal. Además esel agregado de materiales y energías residuales al entorno que provocan directa o indirectamente una pérdida reversible o irreversible de la condición normal de los ecosistemas y de sus componentes en general, traducida en consecuencias sanitarias, estéticas, recreacionales, económicas y ecológicas negativas e indeseables(AMBIENTUM, 2014). 5.3.3 Suelo contaminado: Es el tipo de suelo que se encuentra afectado por agentes o sustancias químicas o físicas de tipo sólido, líquido y gaseoso que pueden provenir por acciones de tipo naturales o antrópicas que afectan la biota ya que pueden limitar el crecimiento de plantas y perturbar la biota edáfica; y causar graves consecuencias a la salud humana y animal. Dentro de las sustancias o agentes de tipo químico podemos encontrar los hidrocarburos, metales pesados, entre otros; y los de tipo físico como lo son el ingreso al medio de residuos tanto sólidos como líquidos que necesitan de su remoción para la recuperación de suelos contaminados (AMBIENTUM, 2014). 5.3.4 Toxicidad: Grado de efecto tóxico de una sustancia para organismos vivos. Es una medida que permite identificar lo nocivo que puede ser una sustancia al tener contacto con el medio ambiente entre ellos cuerpos vegetales, animales y el ser humano. La toxicidad de un elemento depende de factores como el tiempo de exposición, la cantidad de exposiciones y la vía de administración; y esto causa riesgo para el bienestar de las especies y los ecosistemas (AMBIENTUM, 2014). 5.3.5 Biorremediación: Es una estrategia que proviene del concepto remediación, que hace referencia al uso de técnicas físico-químicas las cuales utilizan el potencial metabólico delos microrganismos así como también los tejidos vegetales de las plantas para remover o transformar contaminantes orgánicos en compuestos más simples. Con el uso de esta técnica se busca disminuir el daño y lograr realizar trabajos de descontaminación de aguas y de suelos. Esta metodología surge de una rama de la biotecnología que puede ser aplicada a todos los contaminantes que puedan ser transformados, acumulados o degradados de tal manera que se disminuya el desequilibrio causado en el medio ambiente(AMBIENTUM, 2014). 26 5.3.6 In situ:En latín, en el lugar. Dícese de las acciones que se llevan adelante en el lugar de interés.Hace referencia al uso de tecnologías de remediación en el sitio específico donde se ubica la contaminación; es decir que la aplicabilidad de técnicas se le realiza a los suelos que se desean recuperar en forma directa sin necesidad de excavaciones (AMBIENTUM, 2014). 5.3.7 Forraje: En agricultura el forraje es el pasto utilizado para la ganadería. También se le denomina a cualquier comestible de base vegetal empleado específicamente para la nutrición ya que es un complemento proteínico para el adecuado desarrollo del ganado(AMBIENTUM, 2014). 5.3.8 Absorción: Proceso por el cual una substancia (absorbido) es tomada e incorporada en otra substancia.Es el proceso por el cual una sustancia puede atravesar los tejidos o células vegetales y depende del material vegetal que se emplee y de su capacidad de desarrollar este mecanismo. Este sistema tiene bastante aplicabilidad en materia ambiental para remoción de sustancias contaminantes presentes en el suelo o agua y es un término muy empleado en el proceso denominado Biorremediación(AMBIENTUM, 2014). 5.3.9 Volatilización: Se traduce como el convertir en vapor; es decir esta transformación resulta cuando una sustancia cambia de estado de solido a gaseoso por aumento de temperatura sin pasar al estado líquido. Cabe resaltar que las plantas cuentan con esta capacidad que les permite volatilizar sustancias lo cual permite la realización de procesos de fitorremediación(AMBIENTUM, 2014). 5.3.10 Tolerancia: Es la menor sensibilidad que puede tener un agente al suministrarle una sustancia produciendo menos efectos sobre dicho, refiriéndose al igual a la forma que cada organismo se adapta a el uso repetitivo de una determinada sustancia que puede ser toxica pero que no produce efectos de importancia(AMBIENTUM, 2014). 5.3.11 Remoción: La palabra remoción proviene del acto de remover. Remover es justamente quitar o sacar algo de su lugar, independientemente de que sea reemplazado o no por otro. Desde el punto de vista ambiental se define como la eliminación o traslado de una sustancia de un lugar a otro; en especial cuando esta sustancia es contaminante y acarrea consecuencias graves al medioambiente como aquellas que puedan poner en riesgo la salud y el bienestar de las especies vegetales y animales y al ser humano ya que estos tienen contacto directo con dicho (AMBIENTUM, 2014). 5.3.12 Recuperación: Restituir un ecosistema o población a su condición natural. Este término es muy utilizado en la actualidad en la parte ambiental y se refiere a la reparación como tal de los recursos deteriorados debido al desarrollo de la humanidad en este caso a sus prácticas agrícolas refiriéndose a la sobreexplotación y contaminación de los mismos lo cual acarrea problemáticas severas posteriores a la salud humana y animal(AMBIENTUM, 2014). 27 5.4 Marco legal Dentro de las diferentes normas, leyes y decretos establecidos sobre la contaminación del suelo en Colombia se puede notar que no se halla específicamente normatividad de este tipo ya que se encuentra implícitamente dentro de la legislación que incluyen dentro de sus principios el recurso del suelo. NORMA Constitución política de Colombia de 1991 Ley 23 de 1973 DESCRIPCIÓN Presenta 17 artículos específicos, relacionados con la protección, conservación, control y mejoramiento de los recursos naturales: 49, 67, 79, 80, 81, 82, 88, 95, 277, 313, 317, 330, 331 y 334. Tiene como prioridad la prevención y control de la contaminación del medio ambiente, mejoramiento, conservación y restauración de los recursos naturales; determinando también como bienes contaminables el aire, el agua y el suelo Decreto 2811 El código nacional de los recursos naturales renovables y no de 1974 renovables y de protección del medio ambiente; en donde se regula el manejo de los RNR y sus elementos. En este decreto se presenta el articulo 3 habla sobre la regulación de suelo y subsuelo como recurso natural renovable, en el artículo 8 se habla de la degradación de suelos como factor de deterioro del ambiente la defensa del ambiente y en los artículos desde el 182-186 y 324-326 se dan especificaciones sobre el uso y la conservación del suelo Decreto 4741 En el artículo 19 habla de la responsabilidad acerca de la de 2005 contaminación y remediación de sitios Ley 99 de En esta ley se habla sobre el daño ambiental que puede 1993 afectar el funcionamiento de los ecosistemas o la renovabilidad del recurso o la salud y bienestar de las personas ISO 5264 La calidad del suelo y como se determina el pH en muestras de suelo, el método referenciado en esta norma es el potenciómetrico y puede ser aplicada en campos relacionados con la agricultura, medio ambiente y recursos naturales. ISO 4113 Establece el diseño de programas de muestreo con el propósito de caracterizar y controlar la calidad del suelo; y 28 ISO 11074 ISO 1522 ISO 3656 ISO 4508 Norma Luisiana 29 B también para identificar fuentes y efectos de contaminación del suelo y el material presente. Da términos y definiciones en relación a la protección y contaminación del suelo Se refiere a los procedimientos que deben seguirse en operaciones de tamizado, para así lograr determinar la composición granulometría del suelo Esta norma se basa en la contaminación del suelo en la cual se establece la metodología para la toma de muestras de suelo y de igual forma garantizar que los análisis permitan evaluar la calidad y el grado de contaminación y además el efecto sobre la aptitud y uso de tierras. Aplica para la determinación de posibles efectos tóxicos sobre la germinación y las primeras etapas de crecimiento y el desarrollo de plantas terrestres. Es una norma internacional que permite la revisión de diferentes parámetros como Conductividad, pH, Porcentaje de sodio intercambiable (PSI), Hidrocarburos totales (TPH), Relación de Adsorción de Sodio (RAS), cloruros, grasas y aceites, fenoles, arsénico, bario, cadmio, cromo, mercurio, molibdeno, hierro, plomo, entre otros. Tabla 1. Descripción de normatividad aplicable 5.5 Marco geográfico El proyecto se realizó en Útica, el cual es un municipio, que está ubicado al noroeste del departamento de Cundinamarca, en la provincia de Gualivá, con una altura que oscila entre 400 a 1600 m.s.n.m. limita al norte con el municipio de la Peña y la Palma, al sur limita con el municipio de Quebradanegra, al este limita con Caparrapí y Guaduas; y al oeste con Tobia. El área aproximada del municipio es de 9.233 hectáreas, correspondiente a superficie rural 9.029 hectáreas y urbana 204 hectáreas. Tiene una temperatura media de 26°C y por estar dentro de un bosque seco tropical no es una zona de alta pluviosidad (1.360 mm. al año). Los suelos de este municipio se han desarrollado de materiales heterogéneos, poseen buen drenaje, la fertilidad es de baja a moderada, déficit de potasio y fosforo especialmente y son susceptibles a la erosión en algunos sitios se presentan afloramiento de piedras y rocas. Un importante factor de deterioro de estos suelos es el mal manejo dado por las prácticas tradicionales del cultivo. Además se presenta un alto índice de desforestación, con el fin de aumentar el espacio para las actividades agropecuarias, trayendo como consecuencia un aumento en el proceso erosivo y aumentando la carga de sedimentos en las corrientes de agua. Las prácticas de quema y uso intensivo del suelo han originado la degradación de la capa orgánica del suelo propiciando la desestabilización de laderas por la erosión hídrica 29 producida por la escorrentía. El sobrepastoreo ha producido importantes socavaciones en el terreno por el pisoteo del ganado(CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA (CAR), 2000). A continuación se presenta un pequeño mapa para poder observar la ubicación del municipio de Útica: Gráfica 2. Mapa ubicación del municipio de Útica fuente: maps.google.es El estudio correspondiente para el análisis de remoción de selenio se realizó específicamente en tres lotes diferentes de nombre Laguna, Plan y Churrusco pertenecientes al lote el embeleco localizado en la finca de nombre Furatena Alta, que se ubica en la vereda de nombre Furatena dentro de lo comprendido por el municipio de Útica. A continuación se presenta una fotografía perteneciente a la finca Furatena altay un mapa donde se ubica la vereda Furatena: 30 Fotografía 1. Ganado perteneciente a la fina FuratenaAlta. Autor: Ingrid Rivera, 2012 31 Gráfica 3.Adaptado de Útica, Cundinamarca. Fuente: (CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA (CAR), 2000) 32 6 DISEÑO METODOLÓGICO 6.1 FASE 1: 6.1.1 Recopilación y revisión de documentación e información secundaria: En esta etapa se buscó y documentó sobre todos los aspectos generales y elementos de interés con respecto al municipio como aspectos geográficos de la zona y la finca e información relevante de metales pesados y selenio, su relación con el suelo y las plantas y normatividad aplicable para la temática tratada. 6.2 FASE 2: 6.2.1 Ubicación y reconocimiento de zona de estudio: se realizó una visita a la finca Furatena alta, para el reconocimiento de la zona específica de estudio, se seleccionaron tres lotes con características geomorfológicas, el primero se encuentra cercano a un cauce estrecho; el segundo es un suelo de tipo montañoso y el tercero es en una zona con poca pendiente que se encuentra alejada del cauce estrecho. A continuación se presenta el registro fotográfico de la zona: Fotografía 2. Vista panorámica de la finca Furatena Alta. Autor: Ingrid Rivera, 2012 33 Fotografía 3. Sendero ingreso a la finca Furatena Alta. Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografía 4. Primer lote seleccionado la Laguna de la finca Furatena Alta. Autor: Ingrid Rivera, 2012 34 Fotografia 5. Segundo lote seleccionado el Churruscode la finca Furatena Alta. Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografía 6. Tercer lote seleccionado el Plan de la finca furatena alta.Autor: Ingrid Rivera, 2012 6.2.2 Toma de muestra de suelo inicial: (Métodos analíticos de laboratorio de suelos, IGAC) Para el muestreo se determinaron tres lotes, en cada uno se realizaron 8 apiques para determinar la variabilidad del suelo en cada lote. El primero lote denominado la Laguna(LLL) tiene un área de 8234,78 m2 y se determinó tomar cuatro puntos de 35 muestreo, el segundo lote denominado EL Cuhurrusco (LCH) con un área de 3686,70 m2 se determinaron tres puntos de muestreo y el tercer lote denominado el plan (LEP) con un área de 4329,50 m2 se determinaron tres puntos de muestreo. En cada uno de los puntos de muestreo para cada lote se tomaron 3 submuestras. A continuación se presenta el gráfico correspondiente a la distribución espacial de los potreros seleccionados y los lugares específicos donde se realizó las el muestreo. Ademásel registro fotográfico del muestreo inicial de la Laguna, el Churrusco y el Plan: Grafico 4. Punto de muestreo de la finca Furatena AltaÚtica, Cundinamarca 36 Fotografia 7. Retiro de la cobertura vegetal en la Laguna Autor: Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografia 8. Corte del suelo en forma de V en la Laguna Alta. Autor: Ingrid Rivera, 2012 37 Fotografia 9. Conformación de la muestra de suelo en la Laguna.Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografia 10. Retiro cobertura vegetal en el Churrusco. Autor: Ingrid Rivera, 2012 38 Fotografia 11. Corte en V en el Churrusco. Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografia 12. Zona donde se realizo el muestreo en el Plan. Autor: Autor: Ingrid Rivera, 2012 39 Fotografia 13. Corte en V en el Plan. Autor: Ingrid Rivera, 2012 6.2.3 Análisis muestra de suelo: Caracterización inicial de las muestras de suelos: Se realizó la caracterización fisicoquímica preliminar de las muestras de la finca Furatena Alta en cada uno de los lotes de estudio. Losanálisis físicos realizados fueron:textura, humedad, densidad real y aparente (éstos dos últimos parámetros ayudan a determinar la susceptibilidad del suelo a procesos erosivos, relación de porosidad y representatividad de la fracción mineral del suelo, que de acuerdo a la topografía de la zona puede generar restricciones en el uso y manejo del mismo) y los análisis químicos pH, conductividad, carbono orgánico, capacidad de intercambio catiónico, selenio y metales pesados. Muestras de seguimiento y monitoreo: se realizaron dos muestreos de seguimiento y control en suelos, el primero al mes y medio; y el segundo a los cuatro meses de establecido los tratamientos. Los cuales se basaron en los análisis de pH y metales pesados. 6.2.3.1 Análisis físicos: Procedimiento de textura: Se efectuó por el método de Bouyoucos y no se realizaron modificaciones para la determinación de textura(IGAC, 2006). 40 Procedimiento de humedad:Se realizó por el método gravimétrico y no se realizaron modificaciones para la determinación de humedad (IGAC, 2006). Procedimiento de densidad real: Se realizó por el método del picnómetro y no se realizaron modificaciones para la determinación de densidad real (IGAC, 2006). Procedimiento de densidad aparente: Se realizó por el método del terrón parafinado y no se realizaron modificaciones para la determinación de densidad aparente (IGAC, 2006). 6.2.3.2 Análisis químicos: Procedimiento pH:Se realizó por el método de pH en agua y no se realizaron modificaciones para la determinación de Ph(IGAC, 2006). Procedimiento conductividad eléctrica: Se realizó con el conductivímetroy no se realizaron modificaciones para la determinación de conductividad eléctrica (IGAC, 2006). Procedimiento de carbono orgánico: se realizó de acuerdo al procedimiento utilizado y no se realizaron modificaciones para la determinación de carbono orgánico (IGAC, 2006). Procedimiento de capacidad de intercambio catiónico: se realizó de acuerdo al procedimiento utilizado y no se realizaron modificaciones para la determinación de capacidad de intercambio catiónico (IGAC, 2006). Procedimiento para análisis de elementos menores y metales pesados: Se realizó análisis de elementos menores (zinc, cobre, manganeso y hierro) y metales pesados (cromo, cadmio, plomo y mercurio) por el método de digestión ácida - Espectrofotometría de Absorción Atómica y se realizó para muestras de suelo y especies de pasto de los diferentes lotes (AMERICAN PUBLIC HEALHASSOCIATION, AMERICA WATER WORKS ASSOCIATION AND WATER POLLUTION CONTROL FEDERATION, 1989). Procedimiento de selenio: (EPA 7742, Rev. 0, Septiembre 1994, SM 3114 C) este se realizó por un laboratorio externo por el método de digestión ácida Espectrofotometría de Absorción Atómica. 6.2.3.3 Realización de la siembra: En primer lugar se establecieron los lugares donde se realizaría la siembra de las semillas realizando los siguientes tratamientos y como se muestra en el mapa que se muestra a continuación:Tratamiento 1 (TB): Brachiariadecumbens, el tratamiento 2 (TM): Semillas deMombasay tratamiento 3 (TBM): Combinación de semillas 41 Las semillas usadas en los tratamientos son de Impulsemillas (Impulsores Internacionales Ltda.), cada uno de los tratamientos se establecieron en lotes de 9 m2, en cada lote se sembraron 300 g de semilla por sistema tradicional o al voleo. Durante el desarrollo del proyecto no se usó ningún tipo de abono, agroquímico y/o sistema de riego, siendo las condiciones de desarrollo completamente naturales. Registro fotográfico de la siembra realizada en la zona de estudio: Fotografia 12. Retiro de malezas y labranza superficial de tipo manual azadón. Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografia 13. Distribución de semillas y riego. Autor: Ingrid Rivera, 2012 42 6.3 Fase 3: 6.3.1 Tomas de muestreo en la zona de estudio: se realizaron dos tomas de muestreo in situ para el control del análisis de suelo la primera se realizara al mes y medio de haber realizado la siembra de las especies forrajeras y el segundo se realizó a los cuatro meses después de haber realizado el cultivo en los diferentes lotes ubicados en la finca Furatena Alta en Útica (Cundinamarca). 6.3.2 Medición: se hizo con el porcentaje de germinación de las especies sembradas por unidad de área, también se observó e hizo seguimiento en el desarrollo de las plantas en cuanto a altura, robustez y permanencia; y por último se determinó las concentraciones de metales pesados contenidos en el material vegetal. 6.4 Fase 4: 6.4.1 Evaluación y análisis de resultados: se efectuó realizando la recopilación de todos los datos para las variables analizadas; y por medio de análisis estadísticos descriptivos y conceptuales representativos obtenidos del estudio.Además se realizó un diseño de bloques completos al azar y se aplicó el test HSD de Tuckey; donde en cada zona de tratamiento se tomaban tres muestras y a partir de los datos obtenidos se redactaron las conclusiones y recomendaciones. 43 7. RESULTADOS Y DISCUCIÓN 7.1 Clase textural y color: Código de la muestra Punto Lotela Laguna Lote elChurrusco LoteelPlan 1-LLL 2-LLL 3-LLL 4-LLL Clase textural Arcilloso Arcilloso Arcilloso Arcilloso 1-LCH Arcilloso limoso * 2-LCH 1-LEP 2-LEP Arcilloso limoso * Arcilloso limoso * Arcilloso limoso * 3-LEP Arcilloso limoso * Color 10 YR 3/2 Very dark grayish brown 10 YR 4/2 DarkgrayishBrown 10 YR 4/2 DarkgrayishBrown 7,5 YR 3/2 DarkBrown 7,5 YR 2,5/2 VerydarkBrown 7,5 YR 4/2 brown 10 YR 3/2 Very dark grayish brown 10 YR 4/2 DarkgrayishBrown 7,5 YR 3/2 DarkBrown *(Presenta tixotropía: es Fenómeno consistente en la pérdida del coloide, al amasarlo, y su posterior recuperación con el tiempo; es decir que cuando una arcilla se amasa se convierte a la fase líquida pero siendo dejada reposar recuperara su forma sólida.) Tabla 2. Determinación de color y textura obtenidos del muestreo inicial de suelos En concordancia con los datos obtenidos en la tabla 2 se logró determinar que el lotela Lagunatiene una clase textural de tipo arcillosa es decir que tiene una permeabilidad baja, una microporosidad y capacidad de intercambio catiónico alta lo que le permite buena retención de agua y nutrientes, su fertilidad química es alta según mineralogía, compacidad alta, dificultad de laboreo, energía de retención de humedad alta, dificultad de penetración de raíces y gran inercia térmica; y que para loslotes el Churrusco y el Plan se obtuvo una clase textural de tipo arcillosa y limosa con tixotropía lo cual significa que no tienen propiedades coloidales, permeabilidad baja y que además este suelo tiene dificultades de aireación y retención de agua. Los resultados anteriores permiten inferir que en general este suelo se encuentra compuesto en su mayoría por un gran porcentaje de partículas de arcillas y limo lo cual hace referencia a que este es de textura entre media y finay que en algunas zonas presenta pérdidas de su resistencia cohesiva por la presencia de limos(IBÁÑEZ ASENCIO, GISBERT BLANQUER, & MORENO RAMÓN , 2010). 44 En cuanto al color se denota que se presenta en su gran mayoría demarrón grisáceo oscuro lo cual se relaciona directamente con el contenido de materia orgánica en descomposición y al contenido de carbonatos de calcio presentes en el suelo(MUSELL COLOR, 2009). 7.2 Porcentaje de humedad: 80,0% Humedad (%) 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% LLL 30,0% LCH 20,0% LPE 10,0% 0,0% LLL LCH LPE Punto de muestreo Gráfica5. Comportamiento del porcentaje de humedad en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Como se observa en la gráfica 5 el porcentaje de humedad hallado para las muestra fue 71% para la Laguna, 33% para el Churrusco y 45% para el Plan.Los valores presentados anteriormente permiten inferir que en general la zona muestra una buena a mediana humedad. Siendo que las muestras se tomaron en época de verano se puede afirmar que en general su grado de humedad se encuentra entre un nivel medianamente apto para las actividades desarrollas en la zona, debido a que estos suelos gracias a su textura arcillosa retienen agua lo que les permite mantener la cobertura vegetal(GONZÁLES MURILLO, 2011). 45 7.3 Porosidad: Porosidaad (%) 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% Lote 20,0% Alto 10,0% 0,0% LLL LCH LEP Puntos de mestreo Gráfica 6. Descripción porcentaje de porosidad de los diferentes lotesen la fase inicial del proyecto De acuerdo a lo observado en la gráfica 6de porcentaje de porosidad se evidencia que todos los puntos de muestreo tienen un nivel que sobrepasa el limite alto correspondiente a un 40%, lo cual indica que este suelo es bueno para el crecimiento de raíces, que tiene buena aireación y no tiene problemas de infiltración ((FAO, 2009)), ni permeabilidad ya que es importante para prevenir la escorrentía, ya que la finca Furatena Alta se encuentra en rangos de pendiente moderadamente alta (25%50%). 7.4 pH: 8,6 8,4 Lote pH 8,2 8,0 Neutro 7,8 7,6 Ligeramente alcalino 7,4 7,2 LLL LCH LEP Punto de muestreo 46 Medianamente alcalino Gráfica7. Comportamiento del pH en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Los resultados de pH que se encontraron están dentro de los niveles establecidos por la tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos del suelo del IGAC.De acuerdo a lo anterior se observa que el pH para el primer punto de muestreoes de 7,9 correspondiente al lotela Lagunael cual se encuentra en el nivel de ligeramente alcalino, para el segundo punto de muestreo de 7,6 perteneciente al lote el Churrusco en un nivel entre ligeramente alcalino y neutro; y para el Plan en medianamente alcalino siendo en promedio 8,5(IGAC, 2006). Por otra parte de acuerdo al análisis de carbonatos de calcio se obtuvo como resultado un alto contenido de estos en los tres lotes. Lo anterior hace referencia a que el suelo posee predominio de sales libres que lo saturan. En comparación de esta interpretación con el manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados del instituto de petróleo de México podemos afirmar que de acuerdo a las categorías aquí expresadas se tendría que todos los lotes se encuentran en un nivel medianamente alcalino ya que en este documento expresan este intervalo de 7,6 como mínimo y de 8,5 como máximo(SEMARNAT, INE Y IMP, 2006), lo cual presenta diferencia con lo dispuesto por el IGAC ya que los intervalos son más categorías,lo cual para su interpretación no presenta gran diferencia. El pH obtenido para el desarrollo de plantas representa disminución en la disponibilidad de nutrientes especialmente el hierro para el desarrollo de las mismas. Conductividad (ds/m) 7.5Conductividad: 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 Lote Limite Normal LLL LCH LEP Puntos de muestreo Gráfica 8. Comportamiento de conductividad en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto 47 En primer lugares importante aclarar que la gráfica 9 se realizó teniendo que este suelo en general no tiene problemas de sodificación y que la concentración de sales solubles es limitante solo para cultivos moderadamente tolerantes. De acuerdo a lo anteriorse puede denotar que los valores obtenidos en los tres lotes se encuentran entre un rango de 3 ds/m, y 4 ds/m lo cual indica que el suelo en general pertenece a la clase límite(IGAC, 2006). En comparación de la interpretación dada por el IGAC conla guía para la descripción de suelos de la FAO estos valores se encontrarían en una clasificación de moderadamente salinos ya que los valores obtenidos para este suelo se encuentran dentro del intervalo de 2 ds/m y 4ds/m(FAO, 2009),lo cual genera diferencia en cuanto a la apreciación a adoptar con respecto a este suelo. Pero si también se realiza un paralelo de estas apreciaciones con las expresadas por el manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados del instituto de petróleo de México,estos valores permiten apreciar que este suelo es poco salino encontrándose dentro del rango de 2,1ds/m y 4,0ds/m(IMP, INE Y SEMARNAT, 2006), lo cual no genera gran diferencia con lo expresado por el IGAC por lo que se concluyeque este suelo se encuentra en una categoría de calcáreo lo que significa que en este se dificulta la realización y el rendimiento de algunos cultivos por baja disponibilidad de nutrientes y posiblemente tiene deficiencia de cloruro férrico. Porcentaje de Carbono orgánico: 3,0% C.arbono orgánico (%) 7.6 2,5% 2,0% 1,5% Lote 1,0% Bajo Medio 0,5% 0,0% LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 9. Comportamiento del % de carbono orgánico en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Para comenzar en el grafico 10 se observan los valores obtenidos para el porcentaje de carbono orgánico que varían para cada lote y para su clasificación en la gráfica se incluyeron dos líneas que representan la roja un nivel bajo y la verde un nivel medio y sus 48 valores se extraen de la tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos de suelo del IGAC. De acuerdo a lo anterior se tiene que el primer punto de muestreo del lote la Lagunaestá en un nivel entre medio y alto siendo en promedio de 2,3%, para el segundo punto de muestreo del lote el Churrusco un nivel bajo teniendo un valor promedio de 1,0% y por último el tercer punto de muestreo del lote el Plan un nivel entre medio y bajo siendo en promedio de 1,3%; estos resultados permiten deducir que este suelo tiene problemas demineralización por lo tanto en él no se favorece la acumulación de materia orgánica dando como resultado problemas de fertilidad que es limitante para algunos cultivos por no tener una buena disponibilidad de nutrientes(IGAC, 2006). 7.7 Nitrógeno total: Nitrogeno Total (%) 0,3% 0,2% 0,2% Lote 0,1% Bajo Medio 0,1% 0,0% LLL LCH LEP Puntos de muestreo Gráfica 10. Comportamiento del nitrógeno total en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto La gráfica 12 se observa los valores promedio obtenidos por cada punto de muestreo, en donde también se ubicaron dos líneas una verde que representa el nivel medio y una roja que representa el nivel bajo y estos se adoptaron de acuerdo tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos de suelo del IGAC. Los resultados obtenidos muestran que solo el lote denominado la Lagunase encuentra en el rango óptimo definido y que los lotes el Churrusco y el Plan se encuentran con deficiencia se atribuye al manejo inadecuado de este suelo por desarrollo de actividad agrícola en la zona.La deficiencia de nitrógeno acarrea problemas para las plantas ya que hace que el crecimiento de las mismas sea más lento y además muestren un aspecto débil(IGAC, 2006). 49 Capacidad de intercambio catiónico 7.8 Capacidad de intercambio catiónico: 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 Lote Bajo Medio LLL LCH LEP Puntos de muestreo Gráfica 11. Comportamiento de la capacidad de intercambio catiónico en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto La gráfica 13 se observa los valores obtenidos y dos líneas una de color verde que representa el nivel medio y una roja que representa el nivel bajo (IGAC, 2006). Teniendo en cuenta lo anterior se denota que los tres lotesse mantienen en un nivel medio, lo cual significa que el suelo tiene problemas para intercambiar gran número de cationes lo que le impide lograr la neutralización de la carga negativa existente de forma eficiente significando que este suelo tiene fertilidad media ya que es probable que no halla buena disponibilidad de nutrientes para el desarrollo de especies vegetales(CASTILLO CERNA, 2005). 7.9 Bases intercambiables De acuerdo a los resultados obtenidos con respecto a las bases de potasio, calcio y magnesio en las réplicas hechas para cada lote se logró establecer las relaciones que deben existir entre estas bases intercambiables como las que se determinan en la siguiente tabla: Punto Código de la muestra Mg/K 50 Ca/K (Ca+Mg)/K Relación ideal IGAC LLL LCH LEP 3 6 10 1 3,18 63,85 74,09 2 3,36 36,69 47,51 3 5,36 39,57 56,83 4 12,42 72,36 112,3 1 6,85 35,63 57,66 2 3,88 55,35 67,84 1 4,94 61,11 77,01 2 4,14 45,02 58,33 3 7,77 75,73 100,73 Tabla 3. Determinación de relaciones entre magnesio, calcio y potasio en la fase inicial del proyecto La tabla anterior presenta las relaciones entre los diferentes cationes indicando inicialmente la relación ideal (IGAC, 2006); pero los valores obtenidos en las relaciones no son los óptimos entonces se puede afirmar que este suelo tiene deficiencia de potasio que puede ser inducido por la concentración del magnesio y de calcio en el suelo y en general es limitante para cultivos moderadamente tolerantes.De acuerdo a la fertilidad del suelo se puede afirmar que para la Laguna es alta ya que la sumatoria de bases se encuentra en promedio en 15,2 cmol/kg y para los otros una fertilidad media teniendo como promedio para el Churrusco de 7,5 cmol/kg y para el Plan 8,4 cmol/kg (Molina, 2011) Estos resultados nos permiten deducir que en general este suelo no requiere aditivos que tengan contenido de elementos como el calcio y el magnesio pero si de potasio ya que hay deficiencia de este elemento en el suelo y es uno de los más esenciales para cumplir con los requerimientos nutricionales, además de la resistencia a la sequía para este y para el material vegetal que brote en él. 7.10 Contenido de elementos menores Dentro de los elementos menores se analizaron zinc, cobre, manganeso y hierro; y los resultados de estos análisis se presentan en las gráficas que aparecen a continuación: 7.10.1 Zinc: 51 ZINC (mg/kg) 2500,0 2000,0 1500,0 Lote 1000,0 Limite de lousiana 500,0 NGR 0,0 LLL LCH LEP Puntos de muestreo Gráfica 12. Concentración de zincencontrado en los tres lotes en la fase inicial del proyecto Como se observa en la gráfica 12 de concentración de zinc en el suelo los valores obtenidos en los tres lotes superan el nivel genérico de referencia del CONAMA y el límite protocolo de la norma 29B de Luisiana. Teniendo en cuenta lo descrito anteriormente se concluye que este suelo tiene concentraciones de Zinc que superan los límites óptimos para el suelo; pero de acuerdo a lo expresado por un artículo de la universidad de Sevilla de contaminación de suelos por metales pesados se dice que los valores normales para zinc son de 1 a 1500 mg/kg y que los valores anormales superarían unos 10.000 ppm, lo cual indica que aunque los niveles no se han los adecuados tampoco son tan elevados para ser considerados como contaminantes para este suelo, pero cabe la posibilidad de que se esté afectando la dinámica del suelo en general y se interfiera con el desarrollo de algunos microorganismos y lombrices(GALÁN HUERTOS & ROMERO BAENA, 2008). Zinc (mg/kg) Se determinó el contenido de zinc en el material vegetal presente en los diferentes lotes y de acuerdo a esto se obtuvo lo siguiente: 900,0 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 Lote Limite IGAC LLL LCH LEP Punto de muestreo 52 Gráfica 13. Concentración de zinc en material vegetal en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Con respecto a las muestras de material vegetal analizadas en cada lote los resultados obtenidos sobrepasan el limite permisible máximo que es de 100 mg/Kg de acuerdo con lo establecido por la tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos de suelo del IGAC, por lo cual se establece que la concentración de zinc encontrada en el material vegetal es alta para ser suministrada a el ganado que se cría en esta zona lo cual acarrea que el ganado tenga problemas estomacales a futuro(IGAC, 2006). 7.10.2 Cobre: 600,0 Cobre (mg/kg) 500,0 400,0 300,0 Lote 200,0 NGR 100,0 0,0 LLL LCH LEP Puntos de muestreo Gráfica 14. Concentración de cobre en suelo en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto De acuerdo a la gráfica de concentración de cobre en suelo se logra evidenciar que los valores obtenidos en los lotes sobrepasan el límite permisible establecido por el Conama; pero de acuerdo a lo expresado por un artículo de la universidad de Sevilla de contaminación de suelos por metales pesados se dice que los valores normales para cobre son de 0,1 a 250 mg/kg y que los valores anormales serian hasta unos 2000 ppm. Lo anterior permite deducir que aunque se encuentren altos niveles de cobre en el suelo los valores obtenidos no son lo suficientemente altos para considerarlos contaminantes(GALÁN HUERTOS & ROMERO BAENA, 2008). 53 Se determinó el contenido de cobre en el material vegetal presente en los diferentes lotes y de acuerdo a esto se obtuvo lo siguiente: Cobre (mg/kg) 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 Lote 100,0 NGR 50,0 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 15. Concentración de cobre en material vegetal en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Con respecto a la gráfica 15 se observa que los valores sobrepasan los límites establecidos que se encuentra en un rango de 5-30 mg/kg por la tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos de suelo del IGAC; lo cual indica que el ganado puede ser afectado por el alto contenido de este elemento a nivel estomacal(IGAC, 2006). Manganeso (mg/kg) 7.10.3 Manganeso: 60,0 50,0 40,0 30,0 Lote 20,0 Mínimo 10,0 Máximo 0,0 LLL LCH LEP Puntos de muestreo Gráfica 16. Concentración de manganeso en suelo en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto 54 Con respeto a los valores observados en la gráfica indican que los dos primeros lotes se encuentran por fuera del rango de 20-30 mg/kg, lo que significa que solo en el lote la Laguna tiene un nivel óptimo de este elemento de acuerdo a lo establecido por la tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos de suelo del IGAC, lo cual es muy favorable; pero igual los valores obtenidos en los otros dos lotes no indican que este elemento sea contaminante para el suelo; es decir que no interfiere en la actividad desarrollada por el suelo(IGAC, 2006). Manganeso (mg/kg) Se determinó el contenido de manganeso en el material vegetal presente en los diferentes lotes y de acuerdo a esto se obtuvo lo siguiente: 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 Lote 100,0 Mínimo 50,0 Máximo 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 17. Concentración de manganeso en material vegetal en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Lo que se observa en la gráfica 17 de concentración de manganeso permite identificar que todos los valores obtenidos en las muestras analizadas se encuentran dentro del rango de en de 30-200 mg/kg de acuerdo a la tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos de suelo del IGAC, lo cual es muy favorable para el suministro adecuado de este mineral al ganado que se alimenta con tal(IGAC, 2006). 7.10.4 Hierro: 55 Hierro (mg/kg) 200,0 150,0 Lote 100,0 Mínimo 50,0 Máximo 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 18. Concentración de hierroen suelo en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto En concordancia con lo que se muestra en la gráfica 18 se observa que los valores se encuentran por fuera del rango establecido de 20-30 mg/kg según la tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos de suelo del IGAC.De acuerdo a lo anterior se puede establecer que este suelo tiene exceso de este elemento por lo que cabe la posibilidad de que se afecte la actividad del suelo pero que los valores no son anormales para considerar estos valores obtenidos como contaminación(IGAC, 2006). Se determinó el contenido de hierro en el material vegetal presente en los diferentes lotes y de acuerdo a esto se obtuvo lo siguiente: Hierro (mg/kg) 600,0 500,0 400,0 300,0 Lote 200,0 Máximo 100,0 Mínimo 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 19. Concentración de hierro en material vegetal en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto En Los valores que se describen en la gráfica 19 de concentración de hierro en material vegetal encontrados que los resultados en su mayoría son favorables ya que se encuentran en el rango de 30-200 mg/kg de acuerdo a lo establecido en la tabla de consideraciones generales para interpretar análisis químicos de suelo del IGAC; pero se 56 localizaron dentro del lote la Laguna y el Plan dos muestras que no registran concentración de este material lo cual nos da a entender que dentro de las especies forrajeras que se encuentran en la zona se hallan algunas que no acumulan concentraciones de este mineral(IGAC, 2006). 7.11 Metales pesados: Dentro de los metales pesados se analizaron cromo, cadmio, plomo, mercurio y selenio en muestras de suelo y material vegetal de los tres lotes y los resultados obtenidos se presentan a continuación: 7.11.1 Cromo: Cromo (mg/kg) 600,0 500,0 Lote 400,0 300,0 200,0 Limite de lousiana 100,0 NGR 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 20. Concentración de cromoen suelo en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto En la gráfica anterior en donde se observa la concentración de cromo y además una línea roja que representa el límite permisible de acuerdo a la norma 29B de Luisiana y una línea verde que representa el nivel genérico de referencia del CONAMA. En concordancia en lo expresado en la gráfica se denota que solo se registró valores de plomo en el lote la Laguna y que su valor promedio sobrepasa 118 mg/kg que es el valor máximo adoptado por el CONAMA denominado a este suelo como contaminado, pero en comparación de lo dispuesto por el valor propuesto por la norma 29B de Luisiana se tendría que este no lo está(LAC, 2010). 57 Dentro del análisis realizado para el material vegetal en los diferentes lotes no se encontró algún registro de concentración de este metal lo cual indica que las plantas que se encuentran en la zona no concentran el cromo en sus hojas y raíces siendo beneficioso ya que no se transmitiría concentraciones de este al ganado que aprovecha los nutrientes de dichas especies vegetales; aunque se debe aclarar que este metal sigue siendo contaminante para el suelo por lo cual es importante su remoción con un método como la fitorremediación, ya que con su permanencia afecta las características del suelo y puede migrar a las aguas subterráneas, llegar a aguas dulces y ser absorbidos por las plantas y así poder entrar en la cadena trófica (MUSO CACHUMBA, 2012). 7.11.2 Cadmio: Cadmio (mg/kg) 350,0 300,0 250,0 Lote 200,0 150,0 Limite de lousiana NGR 100,0 50,0 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 21. Concentración de cadmio en suelo en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto De acuerdo a la gráfica anterior se visualiza los valores promedio obtenidos en cada lote, además de una línea roja que representa el límite máximo descrito en la norma 29B de Luisiana y una línea verde que representa el nivel genérico de referencia del CONAMA(LAC, 2010). En concordancia a lo anterior se denota que los valores de concentración obtenidos para este metal sobrepasan en gran medida los límites establecidos por las dos normas con las que se comparó los datos obtenidos en para lote, lo cual se interpreta como que este suelo en general se encuentra contaminado por este metal tóxico, siendo una amenaza para las actividades que en él se desarrollan como en 58 este caso que es de tipo agrícola y pecuario(PRIETO MÉNDEZ, GONZÁLES RAMIREZ, RÓMAN GUTIERREZ, & PRIETO GARCIA, 2009). Cadmio (mg/kg) Se determinó el contenido de cadmio en el material vegetal presente en los diferentes lotes y de acuerdo a esto se obtuvo lo siguiente: 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 LLL LCH LEP LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 22. Concentración de cadmio en material vegetal en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Como se observa en la gráfica 22 de concentración de cadmio en material vegetal se observa que en los tres lotes se registran valores de este metal lo cual implica que concentraciones de cadmio se están acumulando en algunas plantas lo cual es perjudicial para el ganado que utiliza dichas como alimento ya que este elemento entra en el cuerpo de los animales y los seres humanos y generalmente se almacena en algunos órganos como el riñón, pulmones y hígado causando problemas generalizados de tipo respiratorio, arterioesclerosis e hipertensión(PRIETO MÉNDEZ, GONZÁLES RAMIREZ, RÓMAN GUTIERREZ, & PRIETO GARCIA, 2009). 7.11.3 Plomo: 59 Plomo (mg/kg) 1400,0 1200,0 1000,0 Lote 800,0 Limite de lousiana 600,0 400,0 NGR 200,0 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 23. Concentración de plomo en suelo en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto En la gráfica anterior se describe la concentración promedio obtenido de concentración de plomo en cada lote, además de una línea roja que representa el límite establecido en la norma 29B y una línea verde mostrando el nivel genérico de referencia del CONAMA. De acuerdo a los datos que se observan se denota con claridad que dichos sobrepasan en gran medida los dos valores con los que se comparó este metal dando como resultado que este suelo se encuentra contaminado por plomo representando una amenaza para el suelo, la ganadería y agricultura desarrollada en la zona(LAC, 2010).El plomo es proveniente del agua de riego ya que de acuerdo a un análisis realizado a la quebrada Aguapuerca se determinó que esta tiene alto contenido de plomo siendo en promedio de 2,78 mg/l. Se determinó el contenido de plomo en el material vegetal presente en los diferentes lotes y de acuerdo a esto se obtuvo lo siguiente: 60 300,0 Plomo (mg/kg) 250,0 200,0 150,0 LLL 100,0 LCH LEP 50,0 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 24. Concentración de plomo en suelo en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Como se denota en la gráfica 24 de concentración de plomo en material vegetal es evidente que en todos los lotes se registraron valores para este metal. Lo anterior implica que al ser suministrado dichas especies forrajeras al ganado se esté generando una amenaza a largo plazo ya que sabiendo que el plomo es un elemento de digestión lenta este tiende a acumularse poco a poco en los órganos del ganado posibilitando que esté presente problemas en el sistema nervioso central, además de alteraciones en el crecimiento y en su desarrollo mental (CANO CELADA & CAMACHO GONZALEZ, 2005). Teniendo en cuenta esto, el objetivo de sembrar gramíneas radicara en degradar o asimilar este metal presente en el suelo y así poder disminuir los niveles de este metal en suelo y que ya no sea una amenaza para el medio ambiente., además de tener una función regenerativa en el suelo. 7.11.4 Mercurio: Dentro de los análisis realizados a las muestras de suelo en ninguna se reportó algún valor de presencia de este metal; pero para las muestras de material vegetal se encontraron los valores que se muestran a continuación: 61 Mercurio (mg/kg) 140,0 120,0 100,0 80,0 LLL 60,0 LCH 40,0 LEP 20,0 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 25. Concentración de mercurio en material vegetal en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto Como se observa en la gráfica 25 de concentración de mercurio en material vegetal solo el potrero la Laguna y el Plan arrojaron valores de concentración de este elemento lo cual implica que posiblemente se esté afectando al ganado con el consumo de concentraciones de mercurio en pequeñas dosis lo cual puede causar atrofia muscular acompañada de malformaciones(POULIN & GIBB, MERCURIO, EVALUACIÓN DE LA CARGA DE MORBILIDAD AMBIENTAL A NIVEL NACIONAL Y LOCAL, 2008). 7.11.5 Selenio: Selenio (mg/kg) 12,0 10,0 8,0 Lote 6,0 4,0 Limite de lousiana 2,0 0,0 LLL LCH LEP Punto de muestreo Gráfica 26. Concentración de selenio en suelo en los diferentes lotes en la fase inicial del proyecto 62 Los resultados mostrados en la gráfica 26 de concentración de selenio en suelo permiten observar claramente que los valores obtenidos no sobrepasan el limite permisible de Luisiana estipulado en la norma 29B que se encuentra representado por una línea roja(LAC, 2010), lo cual indica claramente que este suelo no está contaminado por este metal como se esperaría de acuerdo a estudiosanteriores realizados que así lo mostraban y además también se suponía por factores como anormalidades encontradas en el ganado vacuno como enflaquecimiento, infertilidad, rigidez y cojera(CARTES & MORA, 2005). 7.12Porcentaje de germinación % DE GERMINACIÓN Porcentaje de germinación promedio de la semillas 100% 80% 60% Mombasa 40% Brachiaria Decumbens 20% Combinadas 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 SEMANAS Gráfica 27. Porcentaje de germinación de las diferentes semillas En la gráfica anterior se observa el promedio de porcentaje de germinación de las semillas sembradas en los lotes Laguna, Churrusco y Plan analizado semanalmente y durante cuatro meses que corresponde al tiempo en el que se aplicó el tratamiento para la descontaminación del suelo; de acuerdo a lo expresado se afirma que el porcentaje de germinación de las semillas final fue de 70% para la Monbasa, de 75% para la BrachiariaDecumbens de Decumbensy de 72% para las combinadas. 7.13Muestreo control: El registro fotográfico que se observa a continuación presenta la toma de muestras a los cuarenta y cinco días después de haber realizado la siembra: 63 Fotografia 14. Diferentes especies sembradas en el primer lote la Laguna (LLL) (Brachiaradecumbens, Mombasa y combinación de especies). Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografia 15. Diferentes especies sembradas en el segundo lote el Churrusco (LCH) (Brachiaradecumbens, Mombasay combinación de especies). Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografia 16. Diferentes especies sembradas en el tercer lote el Plan (LEP) (Brachiaradecumbens, Mombasay combinación de especies). Autor: Ingrid Rivera, 2012 7.13.1 pH: 64 9,0 8,5 8,0 Lote pH 7,5 Neutro 7,0 6,5 Ligeramente alcalino 6,0 5,5 5,0 LLL LCH LEP Medianamente alcalino Punto de muestreo Gráfica 28.pH en suelo en los diferentes lotes En el primer punto de muestreo el pH presento un valor de 7,5 correspondiente al lotela Laguna el cual se encuentra en el nivel de ligeramente alcalino, para el segundo punto de muestreo de 6,6 perteneciente al lote el Churrusco en un nivel entre neutro y para el Plan en medianamente alcalino siendo en promedio 8,1(IGAC, 2006). En comparación de esta interpretación con el manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados del instituto de petróleo de México podemos afirmar que de acuerdo a las categorías aquí expresadas se tendría que los lotes la Laguna y el Plan se encontrarían en un nivel medianamente alcalinode igual forma como en el muestreo inicial ya que se encuentra entre el rango de 7,6-8,5 y que en cambio el Churrusco en este muestreo cambio de rango ubicándose en neutro expresado en un rango de 6,6-7,3 (IMP, INE Y SEMARNAT, 2006), lo cual presenta diferencia con lo dispuesto por el IGAC ya que en la tabla que ellos presentan se divide los intervalos en más categorías, pero que dicha diferencia no causa diferencia en la interpretación de los datos observados en la gráfica. Por otra parte de acuerdo al análisis de carbonatos de calcio se obtuvo como resultado un contenido medio de estos en loslotes la Laguna y el Plan y bajo para el Churruscodel cual se deduce que esto tuvo influencia en el valor de pH obtenido ya que disminuyo en los valores obtenidos en comparación con losdel muestreo inicial. 7.14Muestreo final El registro fotográfico que se observará a continuación presenta la toma de muestreo al haber pasado aproximadamente 130 días después de haber realizado la siembra, en donde se observa la germinación de las semillas sembradas en los tres lotes definidos como la zona de estudio: 65 Fotografia 17. Diferentes especies sembradas en el primer lote la Laguna (LLL) (Brachiaradecumbens, Mombasay combinación de especies). Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografia 18. Diferentes especies sembradas en el segundo lote el Churrusco (LCH) (Brachiaradecumbens, Mombasay combinación de especies). Autor: Ingrid Rivera, 2012 Fotografia 19. Diferentes especies sembradas en el tercer lote el Plan (ELP) (Brachiaradecumbens, Mombasay combinación de especies). Autor:Ingrid Rivera, 2012 7.14.1 pH: 66 8,0 Lote 7,5 Neutro pH 7,0 6,5 6,0 Ligeramente alcalino 5,5 Ligeramente acido 5,0 LLL LCH LEP Medianamente acido Punto de muestreo Gráfica 29.pH en suelo en los diferentes lotes En el primer punto de muestreo el pH presentó un valor de 7,4 correspondiente al lotela Laguna el cual se encuentra en el nivel de ligeramente alcalino, para el segundo punto de muestreo de 6,1 perteneciente al lote el Churrusco en un nivel entre ligeramente alcalino y neutro; y para el Plan en medianamente alcalino siendo en promedio 7,8(IGAC, 2006). En comparación de esta interpretación con el manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados del instituto de petróleo de México podemos afirmar que de acuerdo a las categorías aquí expresadas se tendría que los lotes la Laguna y el Planse encontrarían en un nivel moderadamente alcalino ya que se encuentran entre el rango de 7,4-8,5 y para el Churrusco de medianamente acidoubicado en un rango de 5,1-6,5(IMP, INE Y SEMARNAT, 2006), lo cual presenta diferencia con lo dispuesto por el IGAC ya que en la tabla que ellos presentan se divide los intervalos en más categorías, lo cual presenta diferencia con lo dispuesto por el IGAC ya que en la tabla que ellos presentan se divide los intervalos en más categorías, pero que dicha diferencia no causa una alteración significativa para la interpretación de los datos observados en la gráfica. Por otra parte de acuerdo a el análisis de carbonatos de calcio se obtuvo como resultado un contenido bajo para todos los lotes del cual se deduce que esto tuvo influencia en el valor de pH obtenido ya que disminuyeron los valores obtenidos en comparación con los del muestreo inicial y el muestreo control. 7.15Resultados compilación de muestreos de metales pesados: Dentro del muestreo control y final solo se realizaron análisis de los metales que en el muestreo inicial fueron determinados como contaminantes para el suelo los cuales son cadmio y plomo; y de acuerdo a esto se plasmaron las gráficas que se muestran a 67 continuación las cuales se realizaron en concordancia a los valores promedio obtenidos en cada momento de muestreo es decir inicial, control y final por cada lote como sigue: 7.15.1 Cadmio: Lote la Laguna (LLL): Cadmio (mg/kg) 350,0 300,0 250,0 200,0 Muestreo 150,0 Limite de lousiana 100,0 50,0 NGR 0,0 Inicial Control Final Muestreo Gráfica 30. Concentración de cadmio en el lote la Laguna Como se observa en la gráfica anterior se presentó una disminución en la concentración del elemento cadmio en este lote pero aún se denota que el valor promedio obtenido en el muestreo final es muy alto sobrepasando el límite admisible de la norma 29B de Luisiana representada por la línea roja y del nivel genérico de referencia representado por la línea verde(LAC, 2010). Lote el Churrusco (LEC): 68 Cadmio (mg/kg) 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 Muestreo Limite de lousiana NGR Inicial Control Final Muestreo Gráfica 31. Concentración de cadmio en el lote el Churrusco En la gráfica anterior se ilustra una disminución en la concentración del elemento cadmio en este lote pero se denota que en el muestreo final no se registró valor de concentración para este metal en el suelo, lo cual es muy favorable y determina que este suelo no se encuentra contaminado con este metal al finalizar el estudio(LAC, 2010). Cadmio (mg/kg) Lote el Plan (LEP): 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 Muestreo Limite de lousiana NGR Inicial Control Final Muestreo Gráfica 32. Concentración de cadmio en el lote el Plan En la gráfica anterior se ilustra una disminución en la concentración del elemento cadmio en este lote pero se denota que en el valor promedio de este metal en el muestreo final registra un valor que aún supera el límite permisible de Luisiana representado con una línea roja(LAC, 2010) y el nivel genérico de referencia del CONAMA representado con una línea verde. 69 Los valores obtenidos en los tres lotes muestran una disminución de la concentración de Cadmio teniendo relación directa con que dicho metal aumento su solubilidad con la disminución del pH y esto permitió que este metal pudiera movilizarse atreves del material vegetal de forma tal que se pudo disminuir su concentración en los diferentes lotes. Material vegetal: Cadmio (mg/kg) 80 70 60 50 Muestreo inicial 40 30 Muestreo final 20 10 0 1 2 LLL 3 1 2 3 LEC Lotes (Réplicas) 1 2 3 LEP Gráfica 33. Concentración de cadmio en el material vegetal en los tres lotes En la gráfica anterior de concentración de cadmio en material vegetal se logra apreciar dos columnas una de color café que representa el valor promedio obtenido en el muestreo inicial y otra de color rosado que representa el valor obtenido en el muestreo final en el material vegetal. Los valores obtenidos para la concentración de cadmio captado por las plantas fue diferente ya que con respecto al primer y segundo tratamiento se observa que las semillas de BrachiariaDecumbens y Mombasasemillas si acumularon concentraciones pero manteniendo una estabilidad en la concentración de este metal en sus tejidos en comparación al dato obtenido inicialmente; en cambio el tercer tratamiento de combinación de semillas acumularon mucha más concentración de este metal a través de sus tejidos, lo cual significa que el tercer tratamiento permite que por medio de la fitoextracción se logre disminuir la concentración de este metal en el suelo y este se acumule en sus tejidos logrando beneficios para el mismo pero a su vez representando una amenaza para el ganado por lo cual no es apto para ser suministrado al ganado presente en la zona ya que le podría generar problemas generalizados de tipo respiratorio, arterioesclerosis e hipertensión(PRIETO MÉNDEZ, GONZÁLES RAMIREZ, RÓMAN GUTIERREZ, & PRIETO GARCIA, 2009).En concordancia a lo anterior se recomienda no suministrar estas especies de gramíneas al ganado si no que las especies utilizadas se deben emplear como fitorremediadoras hasta que se logré disminuir la concentración de 70 este metal y se obtenga una concentración no tóxica en el suelo y luego retirar estas especies vegetales de la zona para que no sean un riesgo latente para la salud humana y animal. Porcentaje de remoción Porcentaje de remoción: 120% 100% 80% 60% LLL 40% LEC 20% LEP 0% LLL LEC LEP Punto de muestreo Gráfica 34.Porcentaje de remoción de cadmio en los tres puntos de muestreo Como se observa en la gráfica de remoción de cadmio se denota que en el primer punto de muestreo el porcentaje de remoción es bajo y esto es atribuible a que es el lote más cercano a una quebrada Agua Puerca a la cual se le atribuye la contaminación de este suelo, en cambio en el segundo punto de muestreo se tiene una remoción excelente siendo de la totalidad de este metal teniendo en cuenta que este es el lote más alejado de esta quebrada y por último el tercer punto de muestreo tiene una remoción mayor al 50% lo cual indica que si se continua con el tratamiento existe la probabilidad de remover la totalidad del contaminante. 7.15.2 Plomo: Lote la Laguna (LLL): 71 Plomo (mg/kg) 1400,0 1200,0 1000,0 800,0 Muestreo 600,0 Limite de lousiana NGR 400,0 200,0 0,0 Inicial Control Final Punto de muestreo Gráfica 35. Concentración de plomo en el lote la Laguna Como se observa en la gráfica anterior se tuvo una disminución en la concentración del elemento plomo en este lote pero aún se denota que el valor promedio obtenido en el muestreo final es muy alto sobrepasando el límite admisible de la norma 29B de Luisiana representada por la línea roja (LAC, 2010)y del nivel genérico de referencia del CONAMA representado por la línea verde, lo cual está condicionado a que este suelo continua teniendo un pH alcalino lo cual implica que este en compañía de compuestos orgánicos forme complejos solubles convirtiéndose en una amenaza para los acuíferos(CANO CELADA & CAMACHO GONZALEZ, 2005)y esto resulta negativo para el ambiente debido al contenido de sustancias tóxicas que el agua pueda contener ya que se estáposibilitando la generación de efectos nocivos sobre la salud. Plomo (mg/kg) Lote el Churrusco (LEC): 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 Muestreo Limite de lousiana NGR Inicial Control Final Punto de muestreo Gráfica 36. Concentración de plomo en el lote el Churrusco 72 En la gráfica anterior se ilustra una disminución en la concentración del elemento plomo en este lote pero se denota que en general la disminución de la concentración de este fue poca estableciendo que este suelo sigue contaminado excesivamente por este metal sobrepasando el límite establecido por la norma 29B de Luisiana representada por la línea roja(LAC, 2010) y el nivel genérico de referencia del CONAMA que se muestra con una línea verde; pero se debe tener en cuenta que al haber disminuido el pH puede que este elemento este precipitado en el suelo causando amenaza directa a la humanidad o que se haya hecho más soluble y así este más disponible para ser absorbido por las plantas(CANO CELADA & CAMACHO GONZALEZ, 2005). Lote el Plan (LEP): 1400,0 Plomo (mg/kg) 1200,0 1000,0 Muestreo 800,0 600,0 Limite de lousiana 400,0 NGR 200,0 0,0 Inicial Control Final Punto de muestreo Gráfica 37. Concentración de plomo en el lote el Plan En la gráfica anterior se ilustra una disminución en la concentración del elemento plomo en este lote pero se denota que en el valor promedio de este metal en el muestreo final registra un valor que aún supera el límite permisible de Luisiana representado con una línea roja (LAC, 2010)y el nivel genérico de referencia del CONAMA representado con una línea verde. Ya que está condicionado por pH se denota que este suelo por su alcalinidad no permitió que se movilizara gran parte de este metal(CANO CELADA & CAMACHO GONZALEZ, 2005). Aunque el pH a través del tiempo disminuyo se logra evidenciar que de todas maneras el plomo es un elemento de movilidad baja, además que el contenido de materia orgánica condiciona a que este se encuentre concentrado en los primeros centímetros del suelo y que aunque se logró remoción de este aún se registran valores muy altos de este metal y como el agua de riego tiene alto contenido de este metal es más complicado reducir la concentración de dicho en la zona en general. 73 Material vegetal: Plomo (mg/kg) 350 300 250 200 Muestreo inicial 150 Muestreo final 100 50 0 1 2 LLL 3 1 2 3 LEP Lotes (Réplicas) 1 2 3 LEC Gráfica 38. Concentración de plomo en el material vegetal de los lotes En la gráfica anterior de concentración de plomo en material vegetal se logra apreciar dos columnas una de color café que representa el valor promedio obtenido en el muestreo inicial y otra de color rosado que representa el valor obtenido en el muestreo final de plomo en material vegetal. Los valores obtenidos en esta grafica en general permiten visualizar que a pesar de la baja movilidad de un elemento como el plomo las plantas tienen la capacidad de acumular dicho elemento en sus tejidos lo cual puede ser negativo para el ganado ya que concentraciones de este metal pueden acumularse en los tejidos y así generar problemas futuros a estos como alteraciones de crecimiento, desarrollo mental y mal funcionamiento del sistema nervioso(CANO CELADA & CAMACHO GONZALEZ, 2005). Finalmente es mejor que este tipo de metales se acumulen en las plantasfitorremediadoras y así poder disminuir su concentración en el suelo a niveles admisibles de tal forma de que el suelo ya no se encuentre contaminadoy que en el material vegetal ya no se encuentren concentraciones que represente una amenaza para la salud de los animales y humana, ni para los acuíferos. Porcentaje de remoción: 74 Porcentaje de remoción 35% 30% 25% 20% LLL 15% LEC 10% LEP 5% 0% LLL LEC LEP Punto de muestreo Gráfica 39.Porcentaje de remoción de plomo en los tres puntos de muestreo Como se observa en la gráfica de remoción de plomo se denota en general para todo el suelo en general los tratamientos empleados tuvieron un porcentaje de remoción bajo siendo menor del 50% y esto es atribuible a que este metal es poco móvil, además de que el agua empleada para su riego proviene de la quebrada en su cercanía que contiene una alta concentración de plomo. 7.16Diseño experimental Dentro del muestreo inicial, control y final se realizaron análisis de pH y en el muestreo control y final solo se realizaron análisis de cadmio y plomo; y de acuerdo a esto se realizaron los análisis estadísticos que se muestran a continuación los cuales se realizaron en concordancia a los valores promedio obtenidos como sigue: 7.16.1 pH pH inicial Control Final Media bloque LLL 7,90 7,50 7,40 Bloques LEC 7,60 6,60 6,10 LEP 8,40 8,10 7,80 7,60 6,77 8,10 Media tratamientos 7,97 7,40 7,10 7,49 Tabla 4. Compilación bloques completos del muestreo pH en suelo Resultados prueba ANOVA: 75 FV t e T GL 2 6 8 SC 2,72 1,49 4,21 CM 1,36 0,25 Fo 5,49 Tabla 5. Resultados prueba ANOVA del muestreo pH en suelo Como F2, 6: = 5,14, si hay diferencia significativa en un 0,05% en el pH en el suelo de los diferentes lotes. 9,00 pH 8,00 LLL 7,00 LEC 6,00 LEP 5,00 Inicial Control Muestreo Final Gráfica 40. Concentración promedio de pH en suelo con respecto a cada muestreo En concordancia a la gráfica anterior podemos observar los datos obtenidos para el pH promedio para el muestreo inicial, control y final en cada uno de los lotes para cada tratamiento en donde se representa gráficamente que si hay una diferencia entre los datos registrados de pH en el suelo durante la realización del tratamiento en cada uno de los lotes; ya que sus valores fueron disminuyendo a medida que se aplicaba el tratamiento con las especies forrajeras para la remoción de metales como Cadmio y Plomo. Resultados prueba Tukey para muestreo control: Datos leídos: Nº de Tratamientos = 3 Promedios de Tratamientos: 7,60 6,77 8,10 Nombres de tratamientos asignados por el Programa: LLL LECLEP Comparación LLL-LEP LEC-LLL LEP-LEC Diferencia 0,83 0,50 1,33 1º_Promedio 2º_Promedio 225.4300 93.6200 225.4300 36.9800 36.9800 93.6200 76 HSD 1,25 1,25 1,25 Conclusión No sig. No sig. sig. Tabla 6. Resultados prueba Tukeypara el muestreo de pH Nota: sig. y No sig. Indican una diferencia significativa y no significativa respectivamente. HSD es la diferencia mínima significativa para el método de Tukey. Sub grupos de tratamientos con promedios que tienen diferencias no significativas entre ellos: (LLL-LEP) y (LEC-LLL). Los resultados obtenidos del análisis de Tukey para el muestreo de pH permiten determinar que la diferencia significativa con respecto a los datos obtenidos esta dado entre el lote el Plan (LEP) que es el potrero que registra los valores más altos siendo en promedio 8,1 y el lote el Churrusco (LEC) que registra los valores más bajos de pH. 7.16.2 Cadmio Muestreo control: Bloques Tratamientos TB TM TBM Media bloques LLL LEC LEP Media tratamientos 247,75 242,02 186,52 41,54 37,86 31,54 120,45 86,30 74,11 136,58 122,06 97,39 225,43 36,98 93,62 118,68 Tabla 7. Compilaciónbloques completos del muestreo control para cadmio en suelo Resultados prueba ANOVA: FV T E T GL SC 2 6 8 CM Fo 56095,37 28047,68 3492,63 582,11 59588,00 48,18 Tabla 8. Resultados prueba ANOVA del muestreo control para cadmio en suelo Como F2, 6: = 5,14, si hay diferencia significativa en un 0,05% en las especies fitorremediadoras en cuanto a la remoción de cadmio en el suelo de los diferentes lotes. 77 300 Cadmio (mg/kg) 250 200 150 LLL 100 LEP LEC 50 0 Inicial TB TM TBM Tratamientos Gráfica 41. Concentración promedio de cadmio en suelo con respecto a cada uno de los tratamientos En concordancia a la gráfica anterior podemos observar los datos obtenidos para el muestreo control con respecto a la concentración de cadmio promedio en cada uno de los lotes para cada tratamiento en donde se representa gráficamente que si hay una diferencia entre las especies fitorremediadoras empleadas para la remoción de cadmio y su empleo en cada uno de los lotes. Esta diferencia está dada ya que debido a la disminución de los valores de pH en cada uno de los lotes un elemento como el cadmio pudo movilizarse en el suelo y así permitir que se disminuyera la concentración de Cadmio en el suelo. Resultados prueba Tukey para muestreo control: Datos leídos: Nº de Tratamientos = 3 Promedios de Tratamientos:225,43 36,98 93,62 Nombres de tratamientos asignados por el Programa:LLL LECLEP Comparación LLL-LEP LLL-LEC LEC-LEP Diferencia 131.8100 188.4500 56.6400 1º_Promedio 2º_Promedio 225.4300 93.6200 225.4300 36.9800 36.9800 93.6200 HSD 60.4500 60.4500 60.4500 Conclusión Sig. Sig. No sig. Tabla 9. Resultados prueba Tukey para el muestreo control para cadmio Nota: sig. y No sig. Indican una diferencia significativa y no significativa respectivamente. HSD es la diferencia mínima significativa para el método de Tukey. 78 Sub grupos de tratamientos con promedios que tienen diferencias no significativas entre ellos: (LEC-LEP). Los resultados obtenidos del análisis de Tukey para el muestreo control permiten determinar que la diferencia significativa con respecto a los datos obtenidos esta dado en el lote la Laguna (LLL) ya que en este potrero es donde se registran los valores más altos de concentración de cadmio en el suelo y es donde menos se removió este metal; y con respecto al tratamiento se puede afirmar que la combinación de especies fitoremediadoras (TBM) fue el mejor tratamiento en todos los lotes ya que fue la que más concentración de cadmio absorbió disminuyendo así su concentración en el suelo. Muestreo final: Tratamientos TB TM TBM Media bloques Bloques LLL LEC 191,67 0,00 147,84 0,00 164,71 0,00 Media tratamientos LEP 48,31 79,99 34,93 60,92 35,84 66,85 168,07 39,69 0,00 69,26 Tabla 10. Compilación bloques completos muestreo final para cadmio en suelo Resultados prueba ANOVA: FV t e T GL SC 2 6 8 CM Fo 46305,63 23152,82 1089,29 181,55 47394,92 127,53 Tabla 11. Resultados prueba ANOVA para el muestreo final para cadmio en suelo Como F2, 6: = 5,14, si hay diferencia significativa en las especies fitorremediadoras en cuanto a la remoción de cadmio en el suelo de los diferentes lotes. 79 300,00 Cadmio (mg/kg) 250,00 200,00 150,00 LEC LEP 100,00 LLL 50,00 0,00 Inicial TB TM TBM Tratamientos Gráfica 42. Concentración promedio de cadmio en suelo con respecto a cada uno de los tratamientos En concordancia a la gráfica anterior podemos observar los datos obtenidos para el muestreo final con respecto a la concentración de cadmio promedio en cada uno de los lotes en combinación para cada tratamiento en donde se representa gráficamente que si hay una diferencia entre las especies fitorremediadoras empleadas para la remoción de cadmio y su empleo en cada uno de los lotes. La diferencia está dada en gran medida a que en este punto del tratamiento se disminuyó más los valores de pH lo que logró que se movilizara el cadmio y así poder disminuir su concentración en el suelo. Resultados prueba Tukey para muestreo final: Datos leídos: Nº de Tratamientos = 3 Promedios de Tratamientos: 168,07 0,00 39,69 Nombres de tratamientos asignados por el Programa: LLL LEC LEP Comparación LLL-LEC LLL-LEP LEP-LEC Diferencia 168.0700 128.3800 39.6900 1º_Promedio 2º_Promedio HSD 168.0700 0.0000 33.7600 168.0700 39.6900 33.7600 39.6900 0.0000 33.7600 Conclusión sig. sig. sig. Tabla 12. Resultados prueba Tukey para el muestreo final para cadmio en suelo 80 Nota: sig. y No sig. Indican una diferencia significativa y no significativa respectivamente. DSH es la diferencia mínima significativa para el método deTukey. HSD = error estándar de promedio de tratamiento x valor tabular. Todos los sub grupos de tratamientos con promedios tienen diferencias significativas entre ellos. Los resultados obtenidos del análisis de Tukey para el muestreo final permiten determinar que la diferencia significativa con respecto a los datos obtenidos esta dado en los tres lotes y dicha diferencia está dada ya que en el lote la Laguna (LLL) se registran los valores más elevados, para el Churrusco (LEC) no se registran valores y para el lote el Plan (LEP) se registran valores pequeños de la concentración de cadmio concentrado en el suelo; y con respecto al tratamiento se puede afirmar que la combinación de especies fitorremediadoras(TBM) fue el mejor tratamiento en todos los lotes ya que fue la que más concentración de cadmio absorbió disminuyendo así su concentración en el suelo. 7.16.3 Plomo: Muestreo control: Tratamientos TB TM TBM Media bloque LLL 1032,87 1036,45 1213,17 Bloques LEC 1403,60 1438,12 1188,77 LEP 1284,46 1374,98 1153,94 Media tratamientos 1300,41 1283,18 1125,19 1094,16 1343,50 1204,46 1169,60 Tabla 13. Compilación de bloques completos del muestreo control para plomo en suelo Resultados prueba ANOVA: FV t e T GL 2 6 8 SC 98720,55 82452,62 181173,17 CM 49360,27 13742,10 Fo 3,59 Tabla 14. Resultados prueba ANOVA para el muestreo control para plomo en suelo Como F2, 6: = 5,14, no hay diferencia significativa en las especies forrajeras en cuanto a la remoción de plomo en el suelo de los diferentes lotes 81 Plomo (mg/kg) 1350 1300 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 LLL LEC LEP inicial TB TM Tratamientos TBM Gráfica 43. Concentración promedio de plomo en suelo con respecto a cada uno de los tratamientos En concordancia a la gráfica anterior se puede observar los datos obtenidos para el muestreo final con respecto a la concentración de plomo promedio en cada uno de los lotes en combinación para cada tratamiento en donde se representa gráficamente que no hay una diferencia entre las especies fitorremediadoras empleadas para la remoción de plomo y su empleo en cada uno de los lotes. En estos valores no se encuentra una diferencia significativa ya que debido a los valores tan elevados de pH el plomo tuvo una movilidad baja en el suelo lo que no permitió que se disminuyera en gran proporción la concentración de este metal en el suelo. En Muestreo final: Tratamientos TB TM TBM Media bloque LLL 974,89 948,59 817,48 Bloques LEC 930,41 940,93 896,96 LEP 943,41 985,51 911,83 Media tratamientos 949,57 958,34 875,42 913,65 922,77 946,92 927,78 Tabla 15. Compilación de bloques completos del muestreo final Resultados prueba ANOVA: 82 FV t e T GL 2 6 8 SC 1772,72 18006,94 19779,66 CM 886,36 3001,16 Fo 0,30 Tabla 16. Resultados prueba ANOVA para el muestreo final Como F2, 6: = 5,14, no hay diferencia significativa en las especies forrajeras en cuanto a la remoción de plomo en el suelo de los diferentes lotes. 1400 Plomo (mg/kg) 1300 1200 1100 LLL 1000 LEC 900 800 LEP 700 Limite protocolo 600 inicio TB TM TBM Tratamientos Gráfica 44. Concentración promedio de plomo con respecto a cada uno de los tratamientos En concordancia a la gráfica anterior se puede observar los datos obtenidos para el muestreo final con respecto a la concentración de plomo promedio en cada uno de los lotes en combinación para cada tratamiento en donde se representa gráficamente que no hay una diferencia entre las especies fitorremediadoras empleadas para la remoción de plomo y su empleo en cada uno de los lotes. No se observa diferencia debido a los valores registrados de pH son muy altos para que este metal se movilizara de manera tal que se disminuyera en gran medida su concentración en el suelo. 83 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 8.1 Conclusiones: Los valores de pH iniciales promedio en los lotes son de 7,9, 7,6 y 8,5 y los valores después del tratamiento son 7,4, 6,1 y 7,8 lo cual demuestra que el pH disminuyó a través del tiempo teniendo gran influencia en cuanto a la movilidad de los metales en el suelo ya que a medida que este valor fue menor se logró una disminución en la concentración de los metales pesados. Cabe anotar que de igual forma el mantener unos valores de pH altos implica que la movilidad de metales sea baja especialmente en el caso del plomo. En términos generales los valores promedio en los lotes la Laguna, el Plan y el Churrusco para metales como zinc de 1781,3 mg/kg, 698,4 mg/kg y 2191,8 mg/kg, cobre de 488,2 mg/kg, 355,6 mg/kg y 462,3 mg/kg, manganeso de 46,8 mg/kg, 48,6 mg/kg y 48,3 mg/kg y hierro 198,0 mg/kg, 180,9 mg/kg y 175,8 mg/kg no superaron los límites establecidos para determinarse como nivel de contaminación. En cuanto a los tratamientos establecidos y su porcentaje de germinación la Mombasa de 70%, la Brachiariadecumbens de 73% y la combinación de especies de 75% siendo la que mejor porcentaje y velocidad de germinación presento. En cuanto a desarrollo la Mombasa alcanza una mayor altura pero menor cobertura de la superficie del suelo y la Brachiariadecumbens genera mayor densidad y cobertura en el suelo. El tratamiento con Mombasa demostró una eficiencia para fitorremediación media ya que los resultados obtenidos inicial promedio en los lotes para cadmio y plomo son 250,8 mg/Kg y 1.135,5 mg/kg para el lote la Laguna , 42,1 mg/kg y 1.256,6 mg/kg para el lote el Churrusco y 123,8 mg/kg y 1.280,3 mg/kg para el lote el Plan y en comparación con los obtenidos al final del tratamiento que para cadmio y plomo son 164,7 mg/kg y 948,6 mg/kg para el lote la Laguna, 0,0 mg/kg y 940,9 mg/kg para el lote el Churrusco y 35,8 mg/kg y 985,5 mg/kg para el lote el Plan; lo cual presenta una disminución en la concentración de metales en el suelo. Es importante resaltar que el valor registrado para cadmio en el segundo lote fue de 0,0 mg/kg ya que los datos obtenidos de medición fueron demasiado bajos para ser detectados por el equipo siendo beneficioso para el suelo, pero sin embargo sigue registrando valores tóxicos para plomo. Además se evidencia que el primer y tercer lote siguen obteniendo valores considerados tóxicos tanto para cadmio como para plomo. El tratamiento con Brachiariadecumbens demostró una eficiencia para fitorremediación media ya que los resultados obtenidos inicial promedio en los lotes para cadmio y plomo son 250,8 mg/Kg y 1135,5 mg/kg para el lote la Laguna, 42,1 mg/kg y 1256,6 mg/kg para el lote el Churrusco y 123,7 mg/kg y 1280,3 mg/kg para el lote el Plan en comparación con los obtenidos al final del tratamiento que para cadmio y plomo son 191,7 mg/kg y 974,9 mg/kg para el lote la Laguna, 0,00 mg/kg y 930,4 mg/kg para el lote el Churrusco y 48,3 mg/kg y 943,4 mg/kg para el lote el Plan; lo cual presenta una disminución en la 84 concentración de metales en el suelo. Es importante resaltar que el valor registrado para cadmio en el segundo lote fue de 0,0 mg/kg ya que los datos obtenidos de medición fueron demasiado bajos para ser detectados por el equipo siendo beneficioso para el suelo, pero sin embargo sigue registrando valores tóxicos para plomo. Además se evidencia que el primer y tercer lote siguen obteniendo valores considerados tóxicos tanto para cadmio como para plomo. En la combinación de los tratamientos realizada la fitorremediacion demostró una eficiencia fitorremediadora alta ya que los resultados obtenidos inicial promedio en los lotes para cadmio y plomo son 250,8 mg/Kg y 1135,5 mg/kg para el lote la Laguna, 42,1 mg/kg y 1256,6 mg/kg para el lote el Churrusco y 123,7 mg/kg y 1280,3 mg/kg para el lote el Plan en comparación con los obtenidos al final del tratamiento que para cadmio y plomo son 147,8 mg/kg y 817,5 mg/kg para el lote la Laguna, 0,0 mg/kg y 897,0 mg/kg para el lote el Churrusco y 34,9 mg/kg y 911,8 mg/kg para el lote el Plan; lo cual presenta una disminución en la concentración de metales en el suelo. Es importante resaltar que el valor registrado para cadmio en el segundo lote fue de 0,0 mg/kg ya que los datos obtenidos de medición fueron demasiado bajos para ser detectados por el equipo siendo beneficioso para el suelo, pero sin embargo sigue registrando valores tóxicos para plomo. Además se evidencia que el primer y tercer lote siguen obteniendo valores considerados tóxicos tanto para cadmio como para plomo. Se demuestra que de acuerdo a los tres tratamientos aplicados es más eficiente el realizado con la combinación de semillas ya que fue la que más concentración de metales absorbió aunque estas no se deben considerarse hiperacumuludora si es una buena alternativa para la reducción de metales pesados. Es importante destacar que las dos especies de gramíneas MombasayBrachiariadecumbenstoleraron las condiciones de contaminación a las que fueron expuestas y también absorbieron los metales de cadmio y plomo en diferente grado. Tratamiento con Mombasaen el análisis foliar no mostro una función hiperacumuladora ya que registro valores menores o parecidos a los detectados en el material vegetal de la zona inicialmente que son para cadmio y plomo 51,6 mg/Kg y 265,3 mg/kg para el lote la Laguna, 20,7 mg/kg y 128,3 mg/kg para el lote el Churrusco y 18,7 mg/kg y 265,0 mg/kg para el lote el Plan en comparación con los obtenidos al final del tratamiento que para cadmio y plomo son 45,19 mg/kg y 254,4 mg/kg para el lote el Laguna, 23,2 mg/kg y 113,5 mg/kg para el lote el Churrusco, 19,9 mg/kg y 232,9 mg/kg para el lote el Plan. Tratamiento con Brachiariadecumbens en el análisis foliar no mostro una función hiperacumuladora aunque registro valores mayores a los detectados en el material vegetal de la zona inicialmente que son para cadmio y plomo 51,6 mg/Kg y 265,0 mg/kg para el lote la Laguna, 20,7 mg/kg y 128,3 mg/kg para el lote el Churrusco y 18,7 mg/kg y 265,0 mg/kg para el lote el Plan en comparación con los obtenidos al final del tratamiento que para cadmio y plomo son 73,2 mg/kg y 332,9 mg/kg para el lote la Laguna, 33,7 mg/kg y 196,1 mg/kg para el lote el Churrusco y 30,9 mg/kg y 280,3 mg/kg para el lote el Plan. 85 Tratamiento con combinación de semillas en el análisis foliar no mostro una función hiperacumuladora aunque registro valores mayores a los detectados en el material vegetal de la zona inicialmente que son para cadmio y plomo 51,6 mg/Kg y 265,0 mg/kg para el lote la Laguna, 20,7 mg/kg y 128,3 mg/kg para el lote el Churrusco y 18,7 mg/kg y 265,0 mg/kg para el lote el Plan en comparación con los obtenidos al final del tratamiento que para cadmio y plomo son 63,54 mg/kg y 248,7 mg/kg para el lote la Laguna, 25,7 mg/kg y 132,9 mg/kg para el lote el Churrrusco y 23,2 mg/kg y 238,2 mg/kg para el lote el Plan. Es importante resaltar que las especies utilizadas dentro de este estudio son una buena alternativa para la disminución de la contaminación de cadmio, ya que acumulan y toleran altas concentraciones de este elemento en el suelo. Finalmente se concluye que la fitorremediación en un tratamiento como la fitoextración es buena ya que a partir de esta metodología se puede descontaminar un suelo al disminuir la concentración de metales siempre y cuando las especies utilizadas como tratamiento no sean suministradas como alimento para el ganado debido a las altas concentraciones de metales que estas tienen en sus tejidos 8.2 Recomendaciones: Se recomienda cambiar de forma definitiva el agua con el que se riega este suelo ya que esto genera que se sigan acumulando metales en el suelo haciendo que este se contamine. Monitorear la acumulación de metales pesados en las especies forrajeras encontradas en la zona ya que son una amenaza para el sistema agropecuario debido a la absorción de estos elementos por parte de las plantas y que al ser sumistrados como alimento a los animales afecta la salud de los mismos por la acumulación de estos metales en sus tejidos generando impactos futuros. Continuar realizando estudios de remoción de metales pesados integrando diferentes alternativas de descontaminación que incrementen la reducción de metales pesados en suelo como la adición de enmiendas y larizorremediación; y así evitar problemáticas posteriores por la presencia de elementos contaminantes para el ambiente. 86 9. BIBLIOGRAFIA ACOSTA DE ARMAS, M., & MONTILLA PEÑA, J. (2011). Evaluación de la contaminación de Cadmio y Plomo en agua, suelo y sedimento y analisis de impactos ambientales en la subcuenca del rio Balsillas afluente del rio Bogotá. Evaluación de la contaminación de Cadmio y Plomo en agua, suelo y sedimento y analisis de impactos ambientales en la subcuenca del rio Balsillas afluente del rio BogotáEvaluación de la contaminación de Cadmio y Plomo en agua, suelo y sedimento y analisis . Bogotá D.C., Colombia. AMBIENTUM. (2014). AMBIENTUM.COM. Recuperado el 16 de 06 de 2014, de AMBIENTUM.COM: http://www.ambientum.com/diccionario/listado/diccionario.asp?letra=a AMERICAN PUBLIC HEALHASSOCIATION, AMERICA WATER WORKS ASSOCIATION AND WATER POLLUTION CONTROL FEDERATION. (1989). Metodos normalizados para analisis de aguas potables y residuales. España: Diaz santos S.A. AZEVEDO, R., & RODRIGUEZ, E. (2012). Phytotoxicity of mercury in plants. Journal of botany, 6. CABAÑERO ORTIZ, A. (2005). Acumulación-interación de especies de mercurio y selenio en tejidos animales: Desarrollo de nuevas metodologias de análisis. Madrid: Universidad complutense de Madrid. CANO CELADA, J., & CAMACHO GONZALEZ, L. (17 de Octubre de 2005). FVMZ.UNAM. Obtenido de FVMZ.UNAM: Rwb3MDMgRjb2xvA2dxMQR2dGlkAw-/RV=2/RE=1416602937/RO=10/RU=http%3a%2f%2fwww.fmvz.unam.mx%2ffmvz%2fdepa rtamentos%2frumiantes%2farchivos%2fINTOXICACION%2520CON%2520PLOMO.doc/RK= 0/RS=KdgFjuNGa5BWnlHxXom4zKLAjeMCARPENA, R., & BERNAL, M. (2007). Claves de la fitorremediación: Fitotecnologias para la recuperación de suelos. Revista cientifica y técnica de ecología y medio ambiente, 1-3. CARTES INDO, P. (2005). Dinámica de selenio en el sistema suelo-planta: evaluacion de un sistema pratense modelo. Dinámica de selenio en el sistema suelo-planta: evaluacion de un sistema pratense modelo. Temuco, Chile: Instituto de agroindustria y universidad de la forntera. CARTES, P., & MORA, M. D. (2005). ADSORCION DE SELENIO EN ANDISOLES Y SU RELACION CON LA ABSORCION DE LAS PLANTAS. BOLETIN Nº 21 D LA SOCIEDAD CHILENA DE LA CIENCIA DEL SUELO, 99. 87 CASTILLO CERNA, C. M. (Septiembre de 2005). Selección y calibración de indicadores locales y técnico para evaluar la degradación de los suelos laderas, en la micoruenca Cuscamá el Tuma - La Dalia Matagalpa, 2005. Selección y calibración de indicadores locales y técnico para evaluar la degradación de los suelos laderas, en la micoruenca Cuscamá el Tuma - La Dalia Matagalpa, 2005. Managua, Nicaragua: Universidad nacioanal agraria. CORPORACIÓN AUTONOMA REGIONAL DE CUNDINAMARCA (CAR). (25 de mayo de 2000). Esquema de ordenamiento territorial. Primer documento de ajustes del EOT. Utica, Cundinamarca, Colombia. COSTA, J., & LOPEZ LAFUENTE, A. (2007). Degradacion de suelo por contaminacion y su repercusion en la salud humana. Recuperado el 5 de septiembre de 2011, de http://www.analesranf.com/index.php/mono/article/viewFile/597/614 FAO. (2009). Guia para la descripción de suelos. Guia para la descripción de suelos, 4. (R. V. Rojas, Trad.) Roma, Italia. GALÁN HUERTOS, E., & ROMERO BAENA, A. (2008). Contaminación de suelos por metales pesados. Revista de la sociead española de minerologia, 48-60. GONZÁLES MURILLO, C. (25 de Octubre de 2011). RASPA. Obtenido de RASPA: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/raspa/und_2/pdf/und2.pdf HERRERA FLORES, K. (Noviembre de 2009). Evaluación de la contaminación por plomo en suelos del Canton sitio del Niño municipio de San Juan Opico departamento de la libertad. Evaluación de la contaminación por plomo en suelos del Canton sitio del Niño municipio de San Juan Opico departamento de la libertad. San salvador, Salvador. IBÁÑEZ ASENCIO, S., GISBERT BLANQUER, J., & MORENO RAMÓN , H. (17 de Mayo de 2010). Rinuet. Obtenido de Rinuet: http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/7775/Textura.pdf IGAC. (2006). Metodos analiticos del laboratorio de suelos. Bogotá: Departamento administrativo nacional de estadistica. IMP, INE Y SEMARNAT. (2006). Manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remeiación de sitios contaminados. México D. F., México. LAC. (June de 2010). Titulo 43 Natural resources / Part XIX. Office Conservation―General Operations. Statewide Order No. 29-B. Lousiana: ALC. 88 of LORA SILVA, R., & BONILLA GUTIERREZ, H. (2010). Remediación de un suelo de la cuenca alta del rio Bogotá contaminado con los metales pesados de Cadmio y Cromo. U.D.C.A. Actualidad & divulgación cientifica, 9. M. CAMPS, A. (09 de 09 de 2012). EDAFOLOGIA. Recuperado el 21 de SEPTIEMBRE de 2013, de EDAFOLOGIA: http://www.edafologia.net/revista/tomo8b/a4v8br.htm MARTINEZ ECHAVARRIA, V. (junio de 1992). determinacion de selenio en suero por espectrofotmetria de absorcion atomica. madrid. MARTÍNEZ, G., & PALACIO, C. (2010). Determinación de metales pesados cadmio y plomo en suelos y en granos de cacao frescos y fermentados mediante espectroscopía de absorción atómica de llama. Determinación de metales pesados cadmio y plomo en suelos y en granos de cacao frescos y fermentados mediante espectroscopía de absorción atómica de llama. Bucaramanga, Colombia. Molina, E. (2011). EI analisis de suelos:determina la suficiencia o deficiencia de nutrientes en el suelo. Acoplafor la revista, 42-54. MUSELL COLOR. (2009). MUSELL SOIL COLOR CHARTS. X-rite. MUSO CACHUMBA, J. (12 de Dicmienbre de 2012). Determinación de la capacidad fitorremediadora de cadmio del Camacho (Xanthosoma undipies koch) especie vegetal nativa en el área de influencia de Ep Ecuador en el distrito amaónico. Determinación de la capacidad fitorremediadora de cadmio del Camacho (Xanthosoma undipies koch) especie vegetal nativa en el área de influencia de Ep Ecuador en el distrito amaónico. Sangolqui, Ecuador: Escuela politecnica del ejército. PACHON, TOVAR, URBINA, & MARTINEZ. (2005). caracterizacion del sistema de produccion bovino de pequeños y medianos productores del municipio de utica. Open journal systems, vol 52 nº2. PERÉS VAZQUEZ, R. (2011). Ecured. Recuperado el 30 de Septiembre de 2014, de Ecured: http://www.ecured.cu/index.php/Anexo:Efecto_de_los_metales_pesados_en_la_salud_h umana#Efectos_de_los_metales_pesados_en_la_salud_humana POULIN, J., & GIBB, H. (2008). Evaluación de la carga de morbilidad ambiental a nivel nacional y local. Ginebra: Organización mundial de la salud. POULIN, J., & GIBB, H. (2008). Mercurio, evaluación de la carga de morbilidad ambiental a nivel nacional y local. Carga de morbilidad ambiental, N°16. 89 PRIETO MÉNDEZ, J., GONZÁLES RAMIREZ, C., RÓMAN GUTIERREZ, A., & PRIETO GARCIA, F. (2009). Contaminación y Fitotoxicidad en plantas por metales pesados provenientes de suelos y agua. Tropical and subtropical agroecosystems, 29-44. RÁBAGO JUAN-ARACIAL, I. (2011). Capacidad de amortiguación de la contaminación por Plomo y Cadmio en suelos de la comunidad de Madrid. Capacidad de amortiguación de la contaminación por Plomo y Cadmio en suelos de la comunidad de Madrid. Madrid, España. SEMARNAT, INE Y IMP. (2006). Manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados. México D. F. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARCOS. (junio de 2008). Boletin electronico informativo sobre productos y residuos quimicos. Lima, Perú. VOLKE SEPÚLVEDA, T., VELASCO TREJO, J., & DE LA ROSA PÉREZ, D. (2005). Suelos contaminados por metales y metaloides: Muestreo y alternativas para su remediación. En T. VOLKE SEPÚLVEDA, J. A. VELASCO TREJO, & D. A. DE LA ROSA PÉREZ, Suelos contaminados por metales y metaloides: muestreo y alternativas para su remediación. (pág. 144). México D. F., Mexico: Instituto nacional de ecologia. WEINBERG, J. (2010). Introducción a la contaminación de mercurio para las ONG. Recuperado el 4 de Mayo de 2014, de http://www.unep.org/chemicalsandwaste/Portals/9/Mercury/Documents/INC2/IPEN%20 NGO%20Guide%20to%20Mercury%20Pollution_Spanish.pdf YANG, S. (Febrary de 01 de 2005). Transgenic plants remove more selenium for contamined soil than wild-type plants, new field tests show. UCBerkeleyNews. Recuperado el enero de 2012, de http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2005/02/01_plantremediation.shtml 90
