Extracción y análisis de metales pesados en líquenes

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO   [pic 1][pic 2]

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA

LIQUENES COMO BIOINDICADORES. 

  ELABORADO POR:

CENOBIO JUAREZ LAURA FABIOLA

 CORTÉS NAVARRETE DAMIÁN

NOGUERÓN HERNÁNDEZ ROCÍO B.

Profesora: Aida Zapata Cruz

GRUPO: 2202

MATERIA: LIF II

Introducción

Un liquen es una asociación simbiótica de una especie de hongo con una especie de alga (en ocasiones con dos o más especies de  algas). Ambos miembros de esta asociación obtienen beneficios al vivir juntos en este consorcio. En esta relación íntima, el hongo recibe el nombre de micobionte y el alga es el ficobionte (Herrera & Ulloa, 1998); por tal motivo los líquenes generalmente se tratan como un grupo separado, la clasificación del hongo del liquen como una categoría separada de los demás hongos no es natural (Scagel, 1991).

        Los líquenes desempeñan un papel sumamente importante en la naturaleza, ya que estos inician la degradación superficial de las rocas lo que permite la formación posterior de suelos; varios líquenes terrícolas llamados cianoficófilos debido a que sus ficobiontes son algas cianofíceas, son fijadores de nitrógeno. Aunque los líquenes son muy resistentes a condiciones ecológicas drásticas, en relación con la temperatura, la humedad, las radiaciones luminosas y otros factores físicos, también son muy sensibles a la contaminación química del ambiente de las grandes ciudades, pues mueren o suspenden su desarrollo cuando el nivel de la contaminación de la atmósfera es muy alto; debido a esto, la abundancia de líquenes es inversamente proporcional a la distancia del foco de la contaminación (Herrera & Ulloa, 1998).

        Los líquenes son capaces de acumular ciertos elementos del medio, tanto inocuos como tóxicos; entre los primeros puede considerarse el calcio (que se acumula en forma de oxalato de calcio), lo que indica que los líquenes son un eslabón importante del ciclo de este elemento en la naturaleza; además lo líquenes tienden a acumular elementos tóxicos del medio en el que viven, entre otros el plomo, por lo que aquellos pueden ser utilizados como valiosos índices o monitores de contaminación ambiental (Herrera & Ulloa, 1998).

        El desarrollo de los líquenes epífitos por lo común no perjudica a los árboles y arbustos que los sostienen, pero en ocasiones estos pueden ser dañados porque estos alteran la corteza de las plantas donde crecen (Herrera & Ulloa, 1998).

        La contaminación es la presencia o incorporación al ambiente de sustancias o elementos tóxicos que obviamente son perjudiciales para los seres vivos o los ecosistemas, pero también se puede definir operativamente en términos de las concentraciones por encima de la ley. Las técnicas para valorar la contaminación son costosas, por lo que la utilización de los líquenes como biomonitores se va generalizando. Estos permiten una medición inmediata de los niveles de contaminación en grandes áreas por lo que actúan como alarma. Sin embargo los líquenes nunca podrán reemplazar totalmente a los equipos técnicos que miden la contaminación ambiental (Hawksworth, Iturriaga, & Crespo, 2005).

        Podemos definir un organismo como bioindicador, como aquel cuyas funciones vitales se relacionan con efectos del medio ambiente, tanto naturalmente como antropogénicos. En el siglo XIX, los líquenes fueron reconocidos por vez primera como posibles bioindicadores, pero fue hasta 1960 -al ser identificado el dióxido de azufre como factor principal que influencia el crecimiento, distribución y salud de los líquenes- cuando ocurrió un crecimiento exponencial de los estudios que utilizaban los líquenes como bioindicadores, teniéndose hoy en día más de 2,000 trabajos publicados sobre este tema, incluyendo varios libros y una serie acerca de esta literatura liquénica publicada en “The Lichenologist” (1974-2000). Actualmente se conoce que, además del dióxido de azufre, una amplia gama de otros compuestos (amoníaco, fluorurus, el polvo alcalino, metales y metales radioactivos, hidrocarburos clorados), así como la eutrofización y la lluvia ácida, pueden ser detectados y monitorizados usando líquenes (Hawksworth, Iturriaga, & Crespo, 2005).

        Las razones por las cuales los líquenes están siendo utilizados con tanto éxito en este campo se basan en:

1. Son ubicuos y actualmente se encuentran en aumento en muchos centros urbanos, sobre todo en países desarrollados, gracias a la disminución en la concentración de dióxido de azufre.
2. No poseen un cutícula protectora y absorben nutrientes y contaminantes a través de gran parte de su superficie.
3. Su naturaleza simbiótica, ya que si cualquiera de los simbiontes se ve afectado por algo, ambos organismos muren.
4. Son relativamente longevos, permaneciendo expuestos al efecto nocivo por largos períodos, por lo que proporcionan una imagen de estados crónicos y no de variaciones puntuales del medio ambiente.
5. Son organismos perennes que pueden muestreados durante todo el año.

Las sociedades liquénicas resultan particularmente atractivaspara ser utilizadas como bioindicadores (Hawksworth, Iturriaga, & Crespo, 2005).

La cuenca de México es una región en la que las condiciones ambientales para el desarrollo de una gran ciudad son desfavorables por naturaleza. El problema de la ciudad de México no sólo es un problema de tamaño, es sobre todo, un problema de crecimiento. El rápido aumento de la población (4.8% anual), la expansión de la mancha urbana (5.2%) y el aumento del parque automotriz (6%), hace muy difícil abastecer de servicios a la ciudad, y mantener al mismo tiempo la calidad del ambiente (Fuentes, Ezcurra, Logorreta, Navarro Pineda, Páramo, & Sierra Puche, 1991).

La acción del hombre en los últimos años ha acelerado los procesos geológicos naturales de la cuenca de México, como el azolve del fondo lacustre y la erosión de las laderas de las montañas. El crecimiento de la ciudad ha provocado que se urbanice gran parte de los buenos suelos agrícolas de la cuenca. La pérdida de la vegetación boscosa en la cuenca alta del valle de México genera erosión de las laderas y un problema cada vez mayor de inundaciones (Fuentes, Ezcurra, Logorreta, Navarro Pineda, Páramo, & Sierra Puche, 1991).

Otro problema de importancia lo representa la disposición de los residuos sólidos de la ciudad, que elimina cerca de 12000 toneladas de basura por día. Por su parte, la degradación de la calidad del aire básicamente radica en la existencia de cerca de 30000 establecimientos industriales y en la presencia de alrededor de tres millones de vehículos automotores (Fuentes, Ezcurra, Logorreta, Navarro Pineda, Páramo, & Sierra Puche, 1991).

Los combustibles que se usan en la ciudad de México son inadecuados: las gasolinas todavía tiene altos niveles de plomo, mientras que los combustibles y el disel lo tienen en azufre. El ozono, los hidrocarburos, los óxidos de nitrógeno y el monóxido de carbono son contaminantes de gran importancia en el aire de la ciudad (Fuentes, Ezcurra, Logorreta, Navarro Pineda, Páramo, & Sierra Puche, 1991).

Metales pesados y radioactivos. Los líquenes también absorben metales pesados que se acumulan en sus tejidos y pueden ser estudiados mediante métodos químicos para determinar la presencia de éstos (Hawksworth, Iturriaga, & Crespo, 2005).

El plomo es un metal pesado, de baja temperatura de fusión. Este se encuentra en el ambiente en forma natural, sin embargo, la mayoría de los niveles altos que se encuentran en el ambiente se originan de las actividades humanas. Los niveles de plomo han aumentado más de dos mil veces durante los últimos tres siglos. El mayor incremento ocurrió entre los años 1950 y 2000 (ATSDR, 2016). Las sales de Plomo entran en el ambiente, las partículas grandes se precipitarán en el suelo o la superficie de aguas, la pequeñas partículas viajaran grandes distancias a través del aire y permanecerán en la atmósfera (LENNTECH, 2017).

De forma natural grandes cantidades de Cadmio son liberadas al ambiente, sobre 25.000 toneladas al año. La mitad de este Cadmio es liberado en los ríos a través de la descomposición de las rocas y algún Cadmio es liberado al aire a través de fuegos forestales y volcanes. El resto del Cadmio es liberado por las actividades humanas, como es manufacturación. El Cadmio es fuertemente absorbido por la materia orgánica del suelo. Cuando el cadmio está presente en el suelo este puede ser extremadamente peligroso (LENNTECH, 2017).

El níquel es liberado al aire por las plantas de energía y las incineradoras de basuras. Este se depositará en el suelo o caerá después de reaccionar con las gotas de lluvia. Usualmente lleva un largo periodo para que el níquel sea eliminado del aire. El níquel también puede terminar en la superficie del agua cuando es parte de las aguas residuales. La mayor parte de los compuestos del níquel que son liberados al ambiente se absorberán por los sedimentos o partículas del suelo y llegará a inmovilizarse.  Altas concentraciones de níquel en suelos arenosos puede claramente dañar a las plantas y altas concentraciones de níquel en aguas superficiales puede disminuir el rango de crecimiento de las algas (LENNTECH, 2017).

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