Fitorremediación: El poder purificante de las plantas

FITORREMEDIACIÓN:

Elpoderpurificantedelasplantas

ProyectodebachilleratodeinvestigacióndelIESArquitectoVenturaRodríguez RealizadoporDianaCarrascoPérez CoordinadoporInmaculadaVeraChacón 2022/2023

EstaobraestábajounaLicenciaCreativeCommons Atribución-NoComercial-CompartirIgual40Internacional

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar me gustaría comenzar agradeciendo al centro IES Arquitecto Ventura Rodríguezporbrindarmelaoportunidadderealizaresteproyecto.

Además quieroagradecerleamitutoraInmaculadaVeraChacóntodoelesfuerzoqueha empleado en este proyecto y sobre todo por hacerme ver que con trabajo y dedicación puedoconseguirloquemeproponga.

También me gustaría dar las gracias a todos los profesores que han estado durante este último año impartiendo charlas y seminarios para guiarnostodoloposibleconnuestros proyectosdeinvestigación.

Otro pilar fundamental para la realización de este proyecto ha sido el apoyo incondicional de mi familia y amigos que me han soportado durantetodoelprocesoen mis momentos de agobio y sobre todo me han ayudado a ver que no todo es blanco o negrosinoqueentreestoshayunagranescaladegrises.

Quiero también agradeceratodomigrupode2ºBachilleratoDportodoelrespaldoque nos hemos prestado unos a otros dado que entre nosotros nos entendíamos mejor que nadie.

ABSTRACT

For many years now our planet has been trying to tell us that it is time to stop, that it needs tobreatheagainandwearenotallowingittodoso.Soilpollutionisveryharmful notonlyforourplanetbutforus.Whenitwasdiscoveredthatplantscouldhelptosolve this problem, attempts were made to use plants to decontaminate the soil.Theproblem arose when we realized that this processwasnotalladvantages.AsImentionedbefore, we live in a world where there is a huge amount of pollution, and plants indirectly absorb it whether we like it or not. In addition, we feed on some of these plants practically every day. The purpose of this project was to demonstrate how a plant that we have all eaten at some point, Lactuca sativa, better known as lettuce, has the capacity to absorb contaminants from the soil during its nutrition process, and how these remain in its leaves, causing us to be the ones eating those contaminants. The method used was to pollute the land on purpose to see if my initial hypothesis was fulfilled, in which I stated that the plants would absorb the metal from the soil. But in this way the results were not conclusive, so I changed mymethodandbegantoirrigate the plants with contaminants instead of polluting the land previously. Finally, it was observed that the lettuce had contaminants on its leaves after being irrigated with polluted water. This demonstrates the problem of feeding on vegetables from urban gardenssincetheseareusuallyclosetosourcesofpollutionsuchascars.

Keywords:phytoremediation,plant,absorb,pollutant,soil

RESUMEN

La contaminación medioambiental es unos de los grandes problemas que afectan al mundo hoy en día. El propósito de este proyecto es demostrar que con el método dela fitorremediación, es posible salvar algunos suelos, aguas e incluso el aire que se encuentra contaminado. El hecho de que algunas plantas tengan la capacidad de absorber contaminantes del suelo es favorable para nuestro planeta, pero para nosotros no lo es tanto. El 95% de nuestros alimentos se recogen delsueloyestospuedenhaber absorbido previamente cierta contaminación que es tóxica para nosotros a la hora de comérnoslos. En los experimentos de este proyecto se ha tratado de simular un suelo contaminado y se han plantado en él algunas plantas consideradas fitorremediadoras cuyalaboresabsorberestoscontaminantesdelsuelo.

ABSTRACT 3

INTRODUCCIÓN 7

MARCOTEÓRICO 8

1.BIOLOGÍA 8

1.1Fitorremediación:¿Quées?¿Cuálessuhistoria? 8

1.2.Tiposdefitorremediación 8

1.3.¿Cómofunciona? 9

1.4.Casosenlosquelafitorremediaciónhasidoempleada 11

2.QUÍMICA 12

2.1.Sulfatodecobre(II) 12 2.2.Nitratodeníquel(II) 12

MARCOPRÁCTICO 13

1.ParteexperimentalI 13

1.1.Hipótesisdepartida 13

1.2.Materialyprocedimiento;experimentoI(10g/L) 14

1.3.ExperimentoI;resultados 15

1.4.ExperimentoI;conclusiones 16

1.5.Materialyprocedimiento;experimentoII(15g/L) 17 16 ExperimentoII;resultados 17 Experimento2A 17 Experimento2B 18

1.7.ExperimentoII;conclusiones 20

2.ParteexperimentalII 20

2.1Hipótesisdepartida 20

2.2.Materialyprocedimiento;experimentoI(75g/L) 20

2.3.ExperimentoI;resultados 21

2.4.ExperimentoI;conclusiones 22

25 Materialyprocedimiento;experimentoII(37,5g/l) 23

2.6.ExperimentoII;resultados 23

2.7.ExperimentoII;conclusiones 24

2.8.Conclusionesgenerales 25

FUTURASLÍNEASDEINVESTIGACIÓN 25 BIBLIOGRAFÍA 26

ANEXOS 30

INTRODUCCIÓN

La Asamblea General de las Naciones Unidas (ONU) declaró el pasado 28 de julio de 2022 que " Todas las personas delmundotienenderechoalmedioambientesaludable". Este mismo organismo afirma que la contaminación actualmente mata a 9 millones de personasalaño,eldoblequeelCOVID-19.

Esta polución puede afectar al agua, aire, suelo… Con un incremento de la población mundial que se espera que alcance alrededor de los 9000 millones para 2050, la contaminación del planeta es un problema cuya gravedad está en aumento y degrada nuestros suelos, envenena los alimentos que comemos, el agua que bebemos y el aire querespiramos.

Teniendo en cuenta que el 95 % de los alimentosqueconsumimosprovienendelsuelo, parece obvioqueelhechodequeelsueloestécontaminadovaarepercutirdirectamente en la calidad de dichos alimentos, y por tanto, nos afectará también a las personas que losingerimos.

Las fuentes de contaminación del suelo son diversas:vertidoderesiduosincontrolados, escombros industriales, almacenamiento incorrecto de productos y/o residuos en actividadesindustriales,yciertasactividadesagrícolas.

De todos los contaminantes que afectan al suelo,losmetalespesadosvanaconstituirel objeto de estudio de este proyecto. Concretamente se estudiará y recreará el mecanismo por el cual las plantas son capaces de eliminar estos metales pesados del suelo.

MARCOTEÓRICO

1. BIOLOGÍA

1.1Fitorremediación:¿Quées?¿Cuálessuhistoria?

La fitorremediación es una ecotecnología basada enlautilizacióndeplantasalasque llamamos plantas hiperacumuladoras o fitorremediadoras, para la descontaminación del agua, del aire o de la tierra mediante la tolerancia, absorción, degradación o acumulaciondelcontaminanteencuestión.

Lafitorremediaciónnoesunmétodoquesehayainventadorecientementeyaque desde hace 300 años los seres humanos se han aprovechado de este poder purificante de las plantas para limpiar el agua. La fitorremediacióncomenzósudesarrollodemaneramás firme en el siglo XVIII cuando el científico de Reino Unido Joseph Priestley y el químico y biólogo frances Antoine Lavoisier descubrieron que ciertas plantas eran capacesdedescontaminarlaatmósferacuandoseexponíanalaluz;estoscientíficos,sin embargo no fueron más allá, y hubo que esperar hasta 1885 cuando se obtuvieron más datos sobre lafitorremediaciónalencontrarsegrandescantidadesdezincenlashojasde algunas plantas situadasensueloscontaminadosconestemetal.Unsiglodespués,yaen los años 90, se acuñó por primera vez el término fitorremediación, el cual proviene de Phyto,quesignifica“planta”y Remedium quesignifica“recuperarelequilibrio”. Las plantas perfectas para la fitorremediación deben ser capaces de producir grandes cantidades de biomasa, es decir, de crecer rápidamente, también deben ser fáciles de recolectar, ya que una vez estas absorban los contaminantes, han de ser retiradas, y además deben tener una gran capacidad de acumulación de metales pesados en sus partes recolectables (plantas hiperacumuladoras), que suelen ser las hojas.Noobstante, a día de hoy, no conocemos ninguna planta que cumpla perfectamente todas estas expectativas.

1.2.Tiposdefitorremediación

Hay varios tiposdefitorremediaciónentrelosqueencontramosla fitoextracción, enella las plantas extraen los contaminantes de los suelos a través de sus raíces, y estos contaminantes se acumulan en grandes cantidades en las hojas de dichas plantas, de hecho en este tipo de fitorremediaciones, hay casos en los que es posible recuperar el metal absorbido por la planta, y a este proceso por el cual se recupera el metal se le

denomina fitominería, este será el tipo de fitorremediación que se empleará en la investigación a realizar. Otro tipo de fitorremediación es la fitodegradación enlacual las plantas degradan los contaminantes orgánicos en moléculas más simples, lo que se consigue a través de las actividades enzimáticas de la planta. Por último tenemos la fitovolatilización, la cual es realizada por plantas capaces de absorber a través de sus raíces los metales pesados del suelo, pero en vez de quedarse con los metales en las hojas, lo que hacen esexpulsaralaatmósferaloscontaminantesmedianteelprocesode transpiración. (Ver anexo I, figura 1).

1.3.¿Cómofunciona?

En el caso de que queramos usar la fitorremediación para descontaminar un suelo previamente contaminado, se comienza midiendo la contaminación del suelo en el que vamos a plantar nuestra plantas hiperacumuladoras, también hay que fijarse en el nivel de ácido que se desprende en algunos casos por la oxidación de ciertos sulfuros metálicos,yaqueestosácidossoncapacesdemataraalgunasplantasfitorremediadoras, como en el caso de la mina de Aznalcóllar (1998), cuyo tema se tratará más adelante. Una vez se ha medido todo lo mencionado anteriormente, se procede a seleccionar la planta que debe usarse según la cantidad de ácido, los metales que se encuentran en el suelo y la concentración quehaydeestos.Seleccionadalaplantaautilizar,seprocedea plantarla. Cuando la plantahaabsorbidotodoslosmetales,serecolectayelsueloqueda descontaminado.

A continuación, setratarádeexplicar cómoeselprocesoporelcualunaplantaabsorbe un metal pesado que se encuentra en el suelo. Las plantas deben de fabricar su propio alimento usando el Sol, el agua o sales minerales del suelo. Los procesos que sigue la planta son absorción a través de los pelos absorbentes de las raíces, transpiración a través delashojasyactividadesenzimáticas(lasenzimassonproteínascatalizadoras,es decir,aumentanlavelocidaddelasreaccionesquímicas).

La absorción se lleva a cabo en el proceso de nutrición de la planta, el cual presenta distintas etapas. La primera es la absorción deaguaysalesminerales,enlaqueademás de estas dos sustancias, se encuentra el metal que queremos recoger del suelo. En esta etapa, los pelos absorbentes que se encuentran en la raíz de la planta, se encargan de absorber las sustancias del suelo, esta entrada se produce por ósmosis (difusión pasiva que ocurre cuando dos espacios de un medio tienen una gran diferencia en sus

concentraciones) ya que en la raíz encontramos una gran concentración salina y sin embargo fuera tenemosunmediohipotónico,esdecir,conpocaconcentración.Después de que el agua haya sido absorbida, necesitamos quetambiénseanabsorbidaslassales minerales y así conseguir que estas también lleguen al xilema(partedelaplantaquese encarga de llevar la savia bruta hacia las hojas). La absorción de las sales minerales tiene dos vías, la primera sería la vía simplástica, en la cual las sales entran en la raíz por transporte activo, es decir, con gasto de energía, y van pasando de célula a célula hasta llegar al xilema sin ningún tipo de problema. Por otro lado tenemos la vía apoplástica, en esta vía, las sales también entran por transporte activo, pero esta vez viajan por los espacios intercelulares, es decir, por fuera de las células. (Ver anexo I figura 4). Esta vía sí que presenta un problema y es quealllegaralabandadeCaspary (un tejido impermeable que se encuentra dentro de la raíz) las sales minerales no encuentran hueco para pasar entre las células de esa banda por loquetienenqueseguir por la vía simplástica (atravesando las células) hasta llegar al xilema. (Ver anexo I figura 2 y figura 3).

Unaveztenemoslasaviabrutadentrodelxilema,estadebesubirhacialashojas.Porun lado, sube por presión radicular, es decir, el agua entraporósmosis,comohemosdicho antes, y al entrar encontramosunapresiónpositivaenlaraíz,ygraciasaestapresión,el agua es capaz de ascender. Por otro lado, está el proceso de adhesión-cohesión, mediante el cual las moléculas de agua al ser polares, son capaces de “pegarse” a la pared y además formar puentes de hidrógeno (enlaces no demasiado fuertes que se forman gracias a la densidad de carga negativa de oxígeno en una molécula y la densidad de carga positiva de hidrógeno en otra molécula) entre ellas, formando una especiedecadenaquelasayudaasubir

Una vez la savia bruta ha conseguido subir, al llegar a las hojas se produce la transpiración, el agua consigue impulsar lasaviabrutayestaentraenelmesófilo(esun relleno de células de la hoja) y las células de las hojas se deshidratan (este es el agua que finalmente sale al exterior). Dependiendo del metal empleado este puede quedarse en alguno de los pasos anteriores, porejemplopuedequedarseenlaraízodirectamente ser expulsado al exterior por la transpiración con el agua, como en el caso de la fitovolatilización. En nuestro caso, estos metales van a quedarse en las hojas (fitoextracción).

1.4.Casosenlosquelafitorremediaciónhasidoempleada

El caso más conocido en el que se haempleadolafitorremediaciónparadescontaminar un suelo, es el de la mina de Aznalcóllar en Huelva (1998). (Ver anexo I figura 5 y figura 6). Lo que ocurrió principalmente fue que la presa minera gestionada por Boliden, una empresa minera sueca centrada en la extracción de metales pesados, se rompió y eso provocó unaenormecantidaddevertidosextremadamentecontaminantes. Supuso un vertido de contaminantes tan grande que es consideradaelmayordeEuropa en cuanto a volumen (de 5 a 6 millones de m3). Además de ser el mayor vertido contaminantepormineríaenEuropa,seencuentraentrelos59primerosdelmundo

Todo empezó con un ruido muy fuerte que provenía de la prensa mencionada anteriormente, tras ese ruido la prensa se rompió vertiendo además de lodo extremadamente tóxico, aguas ácidas con cadmio y zinc entre otros muchos metales; estas aguas llegaronalosríosGuadiamaryAgriohaciendoqueestossecontaminenpor completo. CuandoelestallidoocurriólaempresaylaJuntadeAndalucía,comenzarona construir diques y represas para evitar que el agua pasase y así nollegasemáslejos,de este modo consiguieron que el lodo tóxico se quedase a las puertas del parque natural. Meses después se procedió a realizar la fitorremediación tanto para las aguas contaminadascomoparaelsuelo.

Las consecuencias del desastre fueron masivas, murieron miles de especies desde aves hasta peces, además con el desastre se batió el récord mundial de cantidad de contaminantes en aves acuáticas. De hecho, según se informó, con los 7 millones de metros cúbicos de lodo, también se limpiaron hasta 30 toneladas de animales muertos. A pesar del esfuerzo empleado para recuperar la zona, Aznalcóllar aún tiene un 7% de suelocontaminadoconelevadosnivelesdeacidezymetalespesadoscomozinc ycobre entreotros.

También en el marco teórico de este proyecto, se debe dedicar una parte a la química puesto que es precisamente con elementos químicos, concretamente con metales pesados, conlosquesevaatrabajarenlaparteexperimental.

2. QUÍMICA

2.1.Sulfatodecobre(II)

El sulfato de cobre (II) o CuSO4, es usado como fertilizante para plantas;esunafuente de SO4 2- y de Cu2+ , el cual es un oligoelemento esencial para la planta. Se usará en exceso en la parte experimental, intentando aumentar la concentración de cobre en el suelo , simulando de este modo una situación en la que el suelo está contaminado por metalespesados.

El sulfato de cobre es un compuesto químico inorgánico también denominado sulfato cúprico. Se trata de una sal ternaria formada a partir del ácido sulfúrico (H2SO4). El sulfato se obtiene al hacer reaccionar al ácido sulfúrico, en este caso, conunmetalque sería elcobre(Cu).Laformamáscomúndelsulfatodecobre(II),espentahidratadoqué es exactamente el queseutilizóenlaparteexperimentaldeesteproyecto.Elcompuesto tieneformadesaldecolorazulmuypotente. (Ver anexo II figura 7).

2.2.Nitratodeníquel(II)

El nitrato de níquel (II) o Ni(NO3)2 también es usado como fertilizante. Al ser una sal muy soluble, en disolución, se disocia en NO3y Ni2+; ambos iones son absorbidos por laplanta.

Es además un compuesto químico inorgánico, y es además también una salternaria,en este caso, formada a partir del ácido nítrico (HNO3) y del metal níquel (Ni). Este compuesto inorgánico presenta tal y como he mencionado anteriormente un aspecto de sal, pero esta vez coloreada de verde oscuro. También se procederá a emplear esta sal para contaminar el suelo con el metal pesado Níquel, dondeseharáncrecerlasplantas. (Ver anexo II figura 8).

MARCOPRÁCTICO

1. ParteexperimentalI

1.1.Hipótesisdepartida

En esta primera parte del experimento, se trabajará con un suelo previamente contaminado con metales pesados, y se harán crecer plantas en dicho suelo para ver si soncapacesdeextraerlosmetalespesados.

Hipótesisdepartida: “Si se hacen crecer plantas en suelo previamente contaminado por metales pesados, estas plantas serán capaces de absorber estos metales pesados, de modo que quedarán retenidos en su organismo y por tanto el suelo quedará libre de estos contaminantes.”

Laplantaautilizareslasiguiente: Lactuca sativa Comúnmente conocida como lechuga es una planta utilizada como alimento cultivada en huertos cuyos orígenes proceden del sur de Europa. También fue utilizada como elementomedicinalenEgipto,Persia,Roma,ademásdeotroslugares.

Reino:Plantae

Filo:Tracheophyta

Clase:Magnoliopsida

Orden:Asterales

Familia:Asteraceae

Figura 1: Lactuca sativa en crecimiento (Fuente:https://banco-de-imagen.panthermedia.net/m/ imagenes-libres-de-derechos/13841787/plantulas-de-l echuga-creciendo/ )

1.2.Materialyprocedimiento;experimentoI(10g/L)

Enesteprimerexperimento,sevaaprocederacultivarsemillasdelechugaenmacetas cuyosueloestápreviamentecontaminadoconsalesquecontienenmetalespesados. Losmaterialesempleadosfueronlossiguientes:

- Semillasde Lactuca sativa (lechuga). (Ver anexo III; figura 10)

- BásculaprestadaporelCentrodeprecisión0,1g.

- 3Macetas(unaparacadaunadelascuatroplantasyaseandecontrolo contaminadas).

- Tirasreactivasquedetectanlapresenciademetalespesadosendisoluciónde formacuantitativa,esdecir,detectanlacantidaddemetalperonoquémetalestá presente. (Ver anexo III; figura 9)

- Sulfatodecobre (Ver anexo II; figura 7)

- Nitratodeníquel (Ver anexo II; figura 8)

Secontaminaronunaporcióndesueloconsulfatodecobre,yotraporcióndelsuelocon nitratodeníquel.Lospasosquesesiguieronfueronlossiguientes:

- Prepararladisolucióndeloscontaminantesenaguaparadeestamanera echarlosenlatierraparacontaminarla.(1gdecontaminanteporcada100mlde agua,esdecir,0,01g/ml,oloqueeslomismo10g/L)

- Haceragujerosalastresmacetasparaqueasíelexcesodeaguapuedasalirdela macetaconfacilidad.Sellenanlasmacetasconelsustrato(tierra).

- Contaminaciónde2macetas,consulfatodecobreyotraconnitratodeníquel. Laterceramacetasedejasincontaminantepuestoquevaaserelcontrol.

- Elsiguientepasofueplantarlassemillas,cuatroencadamaceta,hundiéndolas levementeenlatierra(alrededorde1cmcadauna).

- Seregaronlastresmacetasconlamismacantidaddeaguadurante35días (21/04/22-25/05/22).

- Transcurridosestos35días,serecolectaroncuatroplantasdecadamaceta.Se obtuvieronuntotalde12plantas.

- Cadaplantafueempaquetadayetiquetadademodoindividual. (Ver anexo III; figura 11)

- Sepesaroncadaunadelas12plantasusandobásculadeprecisiónprestadapor elCentro.

- Sepreparóunainfusióndecadaplantayparaelloseañadióacadaplanta100

Ni(NO3)2(10g/L)

Muestra

Masadecada planta(g) Cantidaddeagua paralainfusión(ml)

Concentracióndelmetal detectadoenlaplanta(μg/L) 1 0,9 90 <10 2 1,0 100 <10 3 1,1 110 <10 4 0,5 50 <10 MEDIA 0,839

Figura 4: Tabla resultante de las plantas contaminadas con Ni(NO3)2; experimento I (Fuente: elaboración propia)

CuSO4 (10g/L)

Muestra

Masadecada planta(g) Cantidaddeagua paralainfusión(ml)

Concentracióndelmetal detectadoenlaplanta(μg/L) 1 0,8 80 <10 2 0,8 80 <10 3 0,7 70 <10 4 0,9 90 <10 MEDIA 0,797

Figura 5: Tabla resultante de las plantas contaminadas con CuSO4; experimento I (Fuente: elaboración propia)

1.4.ExperimentoI;conclusiones

Como se puede observar en cada tabla, los resultados fueron los mismos tanto para las plantas que crecieron en suelo no contaminado (plantas control), como para que crecieron en suelocontaminado,loquenotendríasentidoyaquelasplantasgerminadas en tierra contaminada deberían haber absorbidolosmetalesdelsuelodadasucapacidad fitorremediadora.

Esto no significa que la planta no absorbieralosmetales,sinoquealhaberleechado muy poco contaminante, lo que quedó en la planta al recogerla fueron menos de 10 μg/L (ya que las tiras reactivas no detectan concentraciones de metales pesados inferiores a 10μg/L). Para poder observar resultados concluyentes es necesario que la cantidaddemetalenlaplantaseamayor

1.5.Materialyprocedimiento;experimentoII(15g/L)

Para este segundo experimento el material y procedimiento a seguirfueexactamenteel mismo que para el anterior, solo que esta vez se hicieron crecer las plantas enunsuelo máscontaminado,enestecasocon1,5genlugarde1gporcada100mldeaguaquede la misma forma que en el experimento anterior se vertió todo el aguaantesdeplantar lassemillasparacontaminarpreviamentelatierra.

1.6.ExperimentoII;resultados

Experimento2A

En esta ocasión las plantas se plantaron en una tierra con 15 g/L de los mismos contaminantes.

El problema se presentó cuando las temperaturas comenzaron a subir durante el experimento y pasados 15 días ninguna de las plantas fue capaz de crecer. Cuando se plantaron las primeras semillas del primer experimento (21/04/2022), la temperatura media fue de 14,3ºC min, sin embargo la segunda plantación fue en julio (11/07/2022) cuya temperatura medida fue de 27ºC y sealcanzarontemperaturasmáximasdemásde 40ºC, temperaturas mucho más elevadas que la de la primera plantación, por lo que lasplantasnofueroncapacesdecrecer. No crecieron plantas por tanto ni en el suelo control (no contaminado), ni en el suelo contaminado.

Figura 6: Tabla resultante de las plantas no contaminadas; experimento II (Fuente: elaboración propia)

Ni(NO3)2 (15g/L)

Muestra

Masadecada planta(g)

Cantidaddeagua paralainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectado enlaplanta(μg/L) 1 2 -- -- -3 4

Figura 7: Tabla resultante de las plantas contaminadas con Ni(NO3)2; experimento II (Fuente: elaboración propia)

CuSO

4 (15g/L)

Muestra

Masadecada planta(g)

Cantidaddeaguapara lainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectado enlaplanta(μg/L) 1 2 -- -- -3 4

Figura 8: Tabla resultante de las plantas contaminadas con CuSO4; experimento I (Fuente: elaboración propia)

Experimento2B

Se repitió el experimento II,esdecir,hacercrecerplantasensuelocontaminadocon15 g/Lcuandolatemperaturaambientalcomenzóasermássuavepara,deestamanera,que noimpidieseeldesarrollodelasplantas.

Enesteexperimentolaslechugasplantadasenlatierracontaminadanocrecieronporque los niveles de contaminación eran demasiado elevados, sin embargo, las plantas de control sí que consiguieron crecer, por lo que se pudo observar que ya no había problemasdetemperaturascomolosquenosencontramosenelexperimento2A.

Las plantas fueron dejadas crecerdurante15días Lasplantasdecontrolcrecieronalos 8 días, pero se les dejó algo de margen a las contaminadas para que crecieran, pero no llegaronacrecer

CONTROL

Muestra

Masadecada planta(g) Cantidaddeaguapara lainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectadoen laplanta(μg/L) 1 0,7 2 1,0 3 0,9 4 0,7

Figura 9: Tabla resultante de las plantas no contaminadas; experimento II (Fuente: elaboración propia)

Ni(NO3)2 (15g/L)

Muestra

Masadecada planta(g) Cantidaddeagua paralainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectado enlaplanta(μg/L) 1 2 3 4

Figura 10: Tabla resultante de las plantas contaminadas con Ni(NO3)2; experimento II (Fuente: elaboración propia)

CuSO4 (15g/L)

Muestra

Masadecada planta(g) Cantidaddeagua paralainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectadoen laplanta(μg/L) 1 2 3 4

Figura 11: Tabla resultante de las plantas contaminadas con CuSO4; experimento II (Fuente: elaboración propia)

1.7.ExperimentoII;conclusiones

En el experimento 2A ninguna de las plantas pudo crecer, tampoco la de control, de modoquesededucequelasaltastemperaturasimpidieronelcrecimientodelasplantas.

En el experimento 2B, que se realizó con una temperatura ambiental más suave, crecieron las plantas control (sin contaminante) pero no al resto. Se deduce que la concentracióndecontaminanteerademasiadoelevada.

2. ParteexperimentalII

2.1Hipótesisdepartida

En esta ocasión,laslechugasfueronplantadasenunatierranocontaminada,ysefueron regando poco a poco con los contaminantes dado que los experimentos anteriores no dieronresultadosconcluyentes.

Hipótesisdepartida:

“Si en lugar de contaminar directamente el suelo, esta contaminación se va haciendo poco a poco mediante un riego con agua contaminada, las plantas deberán de ser capaces de absorber cierta cantidad de los contaminantes con las que se los riega”

La planta a utilizar es la misma empleada en la anterior parte experimental (Lactuca sativa)

2.2.Materialyprocedimiento;experimentoI(75g/L)

Losmaterialesautilizarfueronlosmismosqueenlaanteriorparteexperimental. Elprocedimientoaseguirfueelsiguiente:

- Laslechugasseplantaronenunatierrapreviamente nocontaminada.

- Se regaron todos los días con aguasincontaminarycadadosdíascon100mlde aguacontaminadacon75g/Ldesal(nitratodeníquelosulfatodecobre).

- Una vez recogidas las plantas se siguió exactamente el mismo procedimiento que en la primera parte experimental (recolección, pesado, infusionado y medicióncontirasreactivas).

2.3.ExperimentoI;resultados

Las lechugas tuvieron un margen de15díaspara crecerperolacontaminacióneramuy elevada por lo que las plantasdecontrolcrecieron,ysorprendentemente,unadelasque contenían nitrato de níquel (II), creció aunque muy poco. Sin embargo, las plantas contaminadas con sulfato de cobre no crecieron, y las otras tres regadas con nitrato de níqueltampoco.

La planta contaminada con nitrato de níquel (II) además de la dificultad que tuvo para crecer, presentaba unas características poco comunes de la lechuga como unas hojas muy estrechas y nada redondas, por lo que se pensó que quizá se había plantado otra semilla por error, pero esto resultaba muy poco probable porque todas las semillas plantadas eran exactamente iguales en todos loscasos.Seprocedióainvestigarsobrela planta una vez había crecido un poco más, ylaplantamásparecidaqueseencontrófue la Chenopodium, más comúnmente conocida como cenizo. De todas formas, esas quepresentabalaplantaqueestaba creciendo yalargada),porloquedadaslaslimitaciones, nosehapodidoaveriguarexactamentedequéplantapodríatratarse.

Estaplanta,nollegóacrecerlosuficientecomoparapodertomarmedidasdeella.

CONTROL

Muestra

Masadecada planta(g) Cantidaddeaguapara lainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectadoen laplanta(μg/L) 1 0,9 2 0,6 3 1,0 4 1,1

Figura 14: Tabla resultante de las plantas no contaminadas; experimento III (Fuente: elaboración propia)

Ni(NO3)2 (75g/l)

Muestra

Masadecada planta(g) Cantidaddeagua paralainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectado enlaplanta(μg/L) 1 2 3 4

Figura 15: Tabla resultante de las plantas contaminadas con Ni(NO3)2; experimento III (Fuente: elaboración propia)

CuSO4 (75g/l)

Muestra

Masadecada planta(g) Cantidaddeagua paralainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectadoen laplanta(μg/L) 1 2 3 4

Figura 16: Tabla resultante de las plantas contaminadas con CuSO4; experimento III (Fuente: elaboración propia)

2.4.ExperimentoI;conclusiones

Ninguna de las plantas pudo crecer a excepción de la planta de control y la que creció en el nitrato de níquel. Se puede concluir que la concentración de metales pesados con los que se regó la planta eran muy elevados y por tanto era demasiado tóxico para la planta.

2.5.Materialyprocedimiento;experimentoII(37,5g/l)

El procedimiento a seguir fue el mismo que en el experimento I, solo que en este caso se utilizaron 37,5g/l de disolución para regar las plantas dado que en el anterior experimento la concentración de metales pesados resultó ser demasiado tóxica para la planta.Losmaterialesempleadosfuerontambiénlosmismos.

2.6.ExperimentoII;resultados

Todas las plantas estuvieron un total de 35 días creciendo, y al contrario que en el experimento anterior, en este caso crecieron todas las plantas, tanto las contaminadas (CuSO4 y Ni(NO3)2) como las no contaminadas. Al pasar los 35 días, todas las plantas crecieron con normalidad y pudieron estudiarse unos resultados que finalmente demostrabanmihipótesisdepartida. Las tiras reactivas finalmente dieron resultados concluyentes. (Ver anexo IV; figura 15, figura 16 y figura 17) CONTROL Muestra

CuSO4 (37,5g/l)

Muestra Masadecada planta(g) Cantidaddeaguapara lainfusión(ml)

Concentracióndelmetaldetectado enlaplanta(μg/L) 1 1,0 100 200 2 0,6 60 100 3 0,7 70 100 4 0,9 90 100 MEDIA 0,784

Figura 19: Tabla resultante de las plantas contaminadas con CuSO4; experimento IV (Fuente: elaboración propia)

2.7.ExperimentoII;conclusiones

Al haber usado agua deregadoconlamitaddeconcentracióndemetalpesadoqueenel caso anterior, las plantas pudieron crecer con normalidad; además la cantidad de contaminante utilizada fue la suficiente como para poder ser detectada con las tiras reactivas.

En el caso de las cuatro muestras no contaminadas, se puede observar como la concentración de contaminante que contienen es <10 μg/L, es decir, las plantas de controlnocontienenningúnmetalpesado.

Por otro lado en las muestras contaminadas tanto con Ni(NO3)2 como con CuSO4, se observa que la concentración de contaminantes en las hojas de dicha planta está entre 100-200 μg/L, siendo mayores en el caso del nitrato de níquel que en el del sulfato de cobre.

2.8.Conclusionesgenerales

Hipótesis 1: “Si se hacen crecer plantas en suelo previamente contaminado por metales pesados, estas plantas serán capaces de absorber estos metales pesados, de modo que quedarán retenidos en su organismo y por tanto el suelo quedará libre de estos contaminantes.”

Se puede afirmar quelosresultadosnosonconcluyentesdebidoaquenosehaobtenido lo que se esperaba ya que la planta de lechuga no consiguió crecer en un suelo tan contaminado por metales pesados y por tanto, se procedió a diseñar una segunda parte experimental.

Hipótesis 2: “Si en lugar de contaminar directamente el suelo, esta contaminación se va haciendo poco a poco mediante un riego con agua contaminada, las plantas deberán de ser capaces de absorber cierta cantidad de los contaminantes con las que se los riega”

Finalmente se ha cumplido nuestra hipótesis inicial 2 ya que en elexperimentoIIseha podido ver claramente cómo las plantas cultivadas en suelo contaminado crecieron, y ademáslosmetalespudieronserdetectadosporlastirasreactivas.

FUTURASLÍNEASDEINVESTIGACIÓN

A constitución se van a sugeriralgunasinvestigacionesnuevasquepodríanservircomo ampliacióndeesteproyecto:

● Realizar un experimento similar pero empleando otro tipo de metalespesadosy otrasespeciesdeplantas.

● Estudiar el impacto que tiene la fitorremediación en la alimentación basada en loshuertosurbanos.

● Observar la cantidad de metal que se encuentra dentro de las hojas de la planta empleada ytratarderecuperarlo(estorequeriríadeunmaterialmuyespecíficoy profesional).

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