EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD FITORREMEDIADORA DEL GIRASOL (HELIANTHUS ANNUS L.)

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA[pic 1][pic 2][pic 3]

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICO BIOLÓGICAS

LIC. EN QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO

SEMINARIO DE INTEGRACIÓN AMBIENTAL

PROYECTO:

EVALUACIÓN DE LA CAPACIDAD FITORREMEDIADORA DEL GIRASOL (HELIANTHUS ANNUS L.) COMO ESTRATEGIA PARA EL TRATAMIENTO DE SUELOS CONTAMINADOS CON METALES PESADOS.

ALUMNOS:

• CASADO CUÉN CORINTHYA MARÍA.
• GARCÍA REGALADO CARLOS CONRADO.
• IRIBE RUIZ ARLETTE GUADALUPE.
• MEDINA FAVELA MARÍA DE LOURDES.
• MORENO LUGO KARLA PATRICIA.
• OCEGUERA LARA VALERIA SOFÍA.
• OSUNA MUÑOZ CARLOS IVÁN.
• SKOKANIC AMADOR KEVIN ALAIN.
• VILLAVICENCIO GONZALEZ MELANIE ESMERALDA.

DOCENTE:

DR. ALDO FRANCISCO CLEMENTE SOTO

EQUIPO: 2[pic 4][pic 5]

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN.        1

2. MARCO TEÓRICO.        3

2.1 Generalidades del girasol (Helianthus annuus L).        3

2.2 Fitorremediación.        5

2.3. Tipos de contaminantes.        6

2.4. Metales pesados.        7

2.5 Efectos de los metales pesados en los seres vivos.        8

2.5.1. Plomo.        8

2.5.2. Cadmio.        9

2.5.3. Cobre.        10

3. ANTECEDENTES.        10

4. JUSTIFICACIÓN.        12

5. HIPÓTESIS.        14

5.1. Hipótesis alternativa.        14

5.2. Hipótesis nula.        14

6. OBJETIVOS.        14

6.1.        Objetivo general.        14

6.2.        Objetivos específicos.        14

7.        METODOLOGÍA.        14

7.1. Análisis en el espectrofotómetro de absorción atómica.        18

8. RESULTADOS ESPERADOS.        18

9. TRABAJOS CITADOS.        20

INDICE DE FIGURAS.

Figura 1: Localización de los puntos de muestreo.        16

INDICE DE TABLAS.

Tabla 1: Clasificación Taxonómica (Helianthus annuus L).        3

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INTRODUCCIÓN.

Uno de los principales problemas de la sociedad actual es la creciente emisión al ambiente de sustancias contaminantes, siendo las principales aquellas provenientes de actividades industriales, mineras, agropecuarias, artesanales y domésticas. Estos compuestos representan una enorme amenaza para la salud de los seres vivos, por lo que se ha trabajado en el desarrollo de métodos que permitan enmendar el impacto causado. Los métodos comunes suelen ser costosos, y pueden afectar de manera irreversible las propiedades del suelo, agua, aire y seres vivos.

El cobre es considerado un metal pesado y es también un micronutriente esencial con una elevada actividad metabólica, a su vez, es capaz de catalizar una gran cantidad de reacciones en el organismo, pero, independientemente de las funciones que este posee, es considerado altamente tóxico, pues en su estado de oxidación (Cu+2) participa en reacciones en las que se producen radicales hidroxilo libres, además del anión superóxido y el peróxido de hidrógeno. Estas especies reactivas del oxígeno atacan a las biomembranas a través de procesos de peroxidación lipídica, desestabilizan su estructura y afectan sus funciones celulares. También pueden oxidar directamente a las proteínas y desnaturalizar el ADN y el ARN (Pizzino G, 2017).

La palabra fitorremediación se define como el conjunto de procedimientos basados en el uso de plantas con el objetivo de eliminar, transferir, estabilizar y destruir contaminantes tanto orgánicos como inorgánicos, presentes en agua, suelo e incluso aire. Este término fue introducido en el año de 1991. De manera más compleja puede definirse como tecnologías sustentables basadas en el uso de plantas, con la finalidad de reducir in situ la peligrosidad o concentración de diversos tipos de contaminantes, esto mediante procesos bioquímicos realizados por plantas y microorganismos asociados de manera mutualista, que conducen a la reducción, mineralización degradación, volatilización y estabilización de distintos contaminantes. En los últimos años, con el advenimiento de nuevas técnicas y el mayor conocimiento de los mecanismos involucrados, se ha creado una nueva terminología basada en el papel que pueden desempeñar las plantas durante el proceso de remediación (López & et, 2004).  

Dentro de estas técnicas se encuentra la fitoextracción o fitoacumulación, la cual consiste en utilizar la capacidad de algunas plantas para acumular contaminantes en sus raíces, tallos o follaje, para posteriormente ser cosechadas. Por lo general los sistemas de fitoextracción son utilizados para extraer metales pesados de suelos contaminados, esto mediante plantas conocidas como metalofitas, sin embargo actualmente también son muy usados en la extracción de aguas residuales (López & et, 2004).  

Entre las principales ventajas que tiene la fitorremediación se encuentra su amplia utilidad, ya que es eficiente para el tratamiento de diversos contaminantes in situ; tanto en concentraciones bajas como moderadas, otra de sus virtudes es el hecho de que se necesitan pocos recursos económicos para ponerla en marcha, ya que no requiere de equipos costosos o personal altamente capacitado, además es sumamente amigable con el ambiente puesto que en la mayoría de los casos no produce contaminantes secundarios, lo que la hace un método muy aceptado por los grupos ecologista y la población en general ya que permite la reutilización de recursos como agua, biomasa y metales. En cuanto a sus desventajas podemos encontrar que es un proceso relativamente lento, considerando el periodo de crecimiento de las distintas plantas, que además depende de las estaciones del año, otra de sus limitantes es que en ambientes muy contaminados puede mostrar una nula actividad o requerirse de áreas muy grandes para permitir el crecimiento y metabolismo de las plantas, por ultimo una de sus restricciones es no permitir el uso de especies perennes ya que durante el otoño pueden liberar al ambiente nuevamente los contaminantes acumulados, el uso de estas especies será recomendable siempre y cuando en la relación beneficio riesgo la proporción beneficio sea mayor (Erakhrumen, 2011).  

Diversas plantas nativas presentan un gran potencial para ser utilizadas en las prácticas de fitorremediación, dentro de estas se encuentra el girasol (Helianthus annuus L), cuya especié será utilizada para nuestro protocolo. A pesar de que México ocupa el 4o lugar mundial en biodiversidad vegetal con un 40% de endemismos, la flora Mexicana está muy poco estudiada en cuanto a su capacidad para identificar las plantas resistentes, acumuladoras e hiperacumuladoras de contaminantes (Baker et al., 2000).

2. MARCO TEÓRICO.

2.1 Generalidades del girasol (Helianthus annuus L).

Citando a Labra (2018), El girasol es una planta anual, pertenece a la familia Asteraceae y al género Helianthus L (tabla 1), es nativo de Norteamerica, su tiempo de crecimiento es de 80 a 120 días, posee un tallo áspero y velloso, su altura está en el rango de 60-220 cm, es macizo, cilíndrico, en su extremidad se encuentra la inflorescencia (tiene alrededor de 2000 flores), cuenta con crecimiento activo en sus estructuras. Helianthus annuus L se adapta a condiciones térmicas muy variadas que van desde temperaturas bajas de 13-17 °C hasta temperaturas cálidas de 25-30 °C, por ende posee una amplia distribución. En cuanto a su fotoperiodo la planta, no se ve afectada por el número de horas luz, sin embargo las mejores condiciones se logran tras una exposición de 12 a 14 horas. Aunque el girasol muestra adaptación a los periodos de sequía, es recomendable que exista humedad disponible en el suelo a la hora de realizar la siembra, de esta forma podemos asegurar una buena cosecha.

Según Lin, (2003) el Helianthus annuus L (girasol) es capaz de almacenar concentraciones de diversos metales pesados en sus tejidos, estos se acumulan en mayor proporción en raíces y tallo, por este motivo es que el girasol es muy utilizado como planta fitorremediadora acumulando y reciclando contaminantes presentes suelo o agua.

Helianthus annuus L presenta un mayor crecimiento en climas cálidos, de 18 a 25 ºC y suelos con un pH de 6-7. Cabe mencionar que el girasol es una planta que aprovecha el agua en condiciones de escasez, su sistema radicular extrae el agua del suelo a una profundidad a la que otras especies no pueden acceder, además adapta muy bien su superficie foliar a la disponibilidad de agua en el medio (Manejo Técnico para el cultivo de girasol. 2014). Considerando esta cualidad, el regadío constante del girasol no es necesario si la forma del capítulo aún no se forma. El riego se comienza a realizar cuando el capítulo tenga un diámetro de hasta 5 cm. (ABC AGRO.2018). 

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