Todos sabemos que la contaminación es un grave problema, del que todos deberíamos ser conscientes. La fitorremediación es un método de descontaminación que vemos cada día en las calles de las ciudades, en los parques e incluso en nuestras propias casas. Y es que esta técnica se basa en las plantas, que juegan un papel vital para atrapar contaminantes del suelo y las aguas.

Con esta técnica se pueden degradar contaminantes en medio acuáticos, depurar aguas residuales, restaurar ecosistemas degradados como las minas o descontaminar suelos que contienen metales pesados, los cuales son perjudiciales para nuestra salud e incluso cancerígenos.

En qué consiste la fitorremediación

La fitorremediación se basa en usar los mecanismos fisiológicos (transpiración, fotosíntesis, metabolismo y nutrición) de algunas plantas y algas para descontaminar el suelo, el agua o el aire. Según el tipo de contaminante (Tabla 1.), el medio a descontaminar y el nivel de contaminación del mismo, la fitorremediación se clasifica en diferentes técnicas que se verán a continuación, en la Imagen 1. podemos ver algunas de las técnicas.

Tipos de fitorremediación

Fitodegradación

La fitodegradación o fitotransformación se basa en la degradación de contaminantes orgánicos gracias a enzimas que tienen las plantas, generando otros productos no tóxicos o menos tóxicos. Esta técnica se muestra eficaz para compuestos orgánicos que se mueven fácilmente en el tejido vegetal, como los herbicidas, el trinitrotolueno (presente en explosivos) , y el tricloroetileno (se encuentra en tintas de impresora).

Mientras que en la fitodegradación no intervienen los microorganismos de la rizosfera (parte del suelo donde estos microorganismos interaccionan con las raíces de las plantas), existe una estrategia en la cual son los protagonistas: La rizodegradación

Rizodegradación

En este tipo de fitorremediación la descomposición de los contaminantes orgánicos la realizan los microorganismos de la rizosfera asociados a las plantas, mayormente bacterias y hongos. Ha resultado eficaz  para contaminantes orgánicos hidrofóbicos, los cuales no se incorporan en las plantas, pero pueden ser degradados por estos microorganismos. Algunos contaminantes en los que actúa la rizodegradación son: hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), estos se encuentran en el humo del tabaco, por ejemplo; también bifenilos policlorinados (PCB), los cuales se prohibieron en 1986 por ser perjudiciales para la salud, los cuales se encontraban en generadores e instalaciones eléctricas antiguas; Y por último hidrocarburos derivados del petróleo.

Fitoextracción

Esta estrategia también se suele denominar fitoacumulación o fitoabsorción, puesto que aprovecha la capacidad de las plantas para absorber y extraer contaminantes del suelo, sobre todo metales pesados, y acumularlos en tallos y hojas. El proceso es el siguiente:

1. Se elige la especie que será cultivada en el suelo contaminado
2. La planta absorbe por las raíces el contaminante y se moviliza hasta tallo y hojas (parte cosechable de la planta)
3. Se retira la cosecha (la biomasa enriquecida por el contaminante del suelo)
4. Se realiza el tratamiento de la cosecha para reducir el volumen y/o el peso de la biomasa, mediante:
   • Compostaje
   • Compresión
   • Tratamientos termales
5. El resultado se procesa como un residuo peligroso, o se recicla para recuperar los elementos que puedan tener valor económico

Esta técnica se suele utilizar en la descontaminación de minas para contaminantes como el plomo o el cadmio, estudios demuestra que la especie Amaranthus hybridus L. asociada a micorrizas es de las más eficaces para descontaminar estos espacios.

Fitovolatilización

Como en la fitoextracción, las plantas absorben el contaminante a través de sus raíces, pero en la fitovolatización, se convierte a formas volátiles, y posteriormente se liberan a la atmósfera a través de la transpiración. Puede utilizarse con compuestos orgánicos volátiles (tricloroetileno) y compuestos inorgánicos presentes en formas volátiles, como el selenio (Se) y el mercurio (Hg).

Con esta técnica se traslada el contaminante de un medio (suelo o agua) a la atmósfera, por lo que existe controversia con esta técnica, al no eliminarse el contaminante directamente. Aunque puede ser de utilidad para la descontaminación de aguas residuales mediante la construcción de humedales artificiales, haciendo que el agua pase a través del humedal, filtrándola y eliminando contaminantes.

Fitoestabilización

La fitoestabilización también conocida como fitoinmovilización se basa en utilizar plantas para estabilizar elementos contaminantes en suelos, inmovilizándolos y reduciendo su biodisponibilidad, así se previene que entren en la cadena trófica o que migren a aguas subterráneas. Esta técnica se suele usar en suelos altamente contaminados que imposibilitan la fitoextracción, por lo que no es solución permanente, ya que solo se limita el movimiento de los contaminantes en el suelo.

Rizofiltración

La rizofiltración usa a las plantas en ambientes acuáticos para eliminar tóxicos mediante las raíces. También se pueden usar algunas especies de algas, bacterias y hongos. En el caso de las plantas, primero crecen en hidroponía y posteriormente se trasplantan al cuerpo de agua que está contaminado, donde lo adsorben y acumulan en sus raíces.

Esta técnica es apropiada para pequeños volúmenes de aguas residuales contaminadas. La alfalfa es una de las especies más usadas en la rizofiltración tanto en suelo como en agua, pudiendo absorber contaminantes como plomo, cadmio o cromo.

Fitodesalinización

Otra técnica de fitorremediación es la fitodesalinización, las plantas halófitas eliminan el cloruro sódico (sal) de suelos salinos que imposibilitan el crecimiento normal de otras plantas.

Existen estudios que comprueban que la especie Beta vulgaris o comúnmente acelga, asociada con vermicompost y cal agrícola, mejoran notablemente la salinidad de los suelos, disminuyéndola.

Fitorrestauración

En la fitorrestauración se usan especies resistentes de crecimiento rápido para reforestar áreas contaminadas. Estas plantas prevendrán la migración de los contaminantes y la erosión del suelo.

Estas técnicas de fitorremediación, no son excluyentes, es decir, pueden ocurrir varios de estos procesos en suelos contaminados, por ejemplo, en un terreno anegado artificialmente, ocurren simultáneamente fitoacumulación, fitoestabilización y fitovolatización.

Beneficios ambientales y económicos

Los métodos convencionales como los físico-químicos o los termoquímicos suelen ser costosos, tienen un gran coste energético y pueden afectar a las propiedades del suelo y agua e incluso en algunos pueden surgir otros contaminantes. La fitorremediación es una técnica no invasiva y mucho menos costosa si se aplica en las condiciones adecuadas.

Algunas de las ventajas de la fitorremediación son:

• No se utilizan reactivos químicos peligrosos.
• No afecta negativamente a la estructura del suelo, además las plantas lo protegen de la erosión, reducen la infiltración y descarga de agua de lluvia y aumentan la aireación del mismo. También aumenta la actividad microbiana.
• Se aplican “in situ” evitando costes de transporte.
• Menor producción de residuos secundarios.
• Los costes energéticos son bajos debido al del uso de energía solar.
• Menor destrucción, prácticamente nula, y alteración del medio, disminuyendo en consecuencia, el impacto visual en el paisaje y la posible alteración de los seres vivos que lo habitan.

Limitaciones

A pesar de las múltiples ventajas, es importante tener en cuenta que las técnicas de fitorremediación tienen limitaciones inherentes, algunas de las cuales pueden ser:

• En áreas muy contaminadas la fitotoxicidad puede limitar el crecimiento de las plantas.
• Debido a la penetración de las raíces en el suelo normalmente se utiliza cuando el contaminante se encuentra en las capas superficiales del suelo (hasta un máximo de cuatro metros), y en aguas poco profundas.
• Es un proceso prolongado, más lento en suelos que en cuerpos de aguas.
• Hay que tener en cuenta la invasión de la cadena trófica, ya que los contaminantes que se acumulan en el tejido vegetal pueden ser ingeridos por herbívoros y a su vez estos pueden ser depredados, aumentando el riesgo de biomagnificación.

Algunas de estas limitaciones pueden atenuarse introduciendo modificaciones, por ejemplo, la profundidad hasta la que llegan las raíces puede incrementarse con biotecnología y modificaciones genéticas a las plantas, mejorando esa característica. Algo esencial a la hora de usar fitorremediación y que se desarrolle de forma eficaz, y tenga, por lo tanto, menos limitaciones, es la realización de un análisis detallado del lugar contaminado, para conocer con exactitud el tipo de contaminante, su concentración, las características del suelo, la climatología, entre otros factores, para elegir correctamente las especies vegetales que se van a plantar.

El futuro de la fitorremediación

Muchas de las investigaciones sobre fitorremediación se limitan a realizarse en los laboratorios e invernaderos; Aunque en los experimentos se crea una especie de microclima que simula el terreno práctico, se necesita de más casos reales de campo para comprender como afectan los factores ambientales a los procesos de fitorremediación.

Como se ha dicho anteriormente, estas técnicas se vuelven más efectivas y eficaces debido a la manipulación genética, que mejora la capacidad de remediación de las plantas, como aumentar la integración de contaminantes a las plantas permitiendo más concentración de estos sin que la planta sufra daños o también se puede aumentar la eficiencia de la degradación de los tóxicos orgánicos gracias a cambios en las enzimas.

Conclusión

La fitorremediación es una técnica sostenible y menos costosa que los medios convencionales para descontaminar suelos y aguas, realmente eficaz cuando se usan las especies vegetales adecuadas para la zona a descontaminar, como hemos dicho, teniendo en cuenta climatología, edafología, tipo de contaminante entre otros factores. Por lo tanto, aunque se necesitan más experimentos prácticos en el campo para comprobar, más aún, su verdadera utilidad y eficacia, se ha comprobado que las técnicas de fitorremediación tienen un enorme potencial y que en un futuro pueden ser una gran solución para muchos casos de contaminación.

Artículo editado por Equipo de Microbacterium

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