Esquema de fitorremediación de un sitio contaminado con elementos potencialmente tóxicos.

Abstract

Los residuos del Reciclaje de Baterías Ácidas de Pb (RBAP) contienen Pb, SO42- y PO43-; éstos pueden contaminar el ambiente, lo que representa un riesgo para la salud pública. Los métodos normalmente usados para remediar suelo se basan en procesos físicos y químicos, son de implementación cara y complicada. Ante ello, la fitorremediación es una tecnología de utilidad. Existen especies arbóreas capaces de crecer en concentraciones elevadas de sales y metales pesados, las cuales forman biomasa masiva y por ello son útiles en la dendro-remediación. En el presente trabajo se caracterizó el suelo de una recicladora abandonada de baterías ácidas de Pb con el objetivo de establecer un sistema de dendro-remediación. Además, se analizaron las condiciones del sitio y sus implicaciones en relación a la legislación ambiental Mexicana. Esto incluyó una evaluación de impacto ambiental, en la que se observó que una planta de RBAP puede afectar severamente el ambiente si durante su operación y manejo de residuos, no se llevan medidas de control adecuadas. Se encontraron altas concentraciones de Pb total (444,105 mg kg-1) y extractable (12,458 mg kg-1), PO43- (1,321 mg kg-1) y SO42- (34,086 mg kg-1) disponibles para plantas, así como de Na soluble en agua (26,106 mg L-1). El pH y la conductividad eléctrica alcanzaron hasta 9.4 y 65 dS m-1, respectivamente. Las concentraciones de Pb total superaron 1,110 el límite permisible de lo propuesto por la legislación Mexicana. Con base en la distribución espacial de los factores mencionados, se estableció un diseño de tratamientos factorial completo con Acacia farnesiana, Casuarina equisetifolia, Cupressus lusitanica, Ecualyptus obliqua, Fraxinus excelsior, Prosopis laevigata and Pinus greggii y dos enmiendas (vermicompost y vermicompost + aserrín). La supervivencia de las plantas varió de 83% a 100% y el crecimiento de cada especie fue afectado de forma diferente por las sales y metales pesados, así como por las enmiendas. Se encontró mayor crecimiento debido a vermicompost en C. equisetifolia, C. lusitanica, E. obliqua y P. greggii y debido a vermicompost + aserrín en A. farnesiana, F. excelsior y P. laevigata. Solo se observó efecto negativo de Pb disponible en C. lusitanica. El costo total de la presente investigación fue de MX $443,895. Además, debido a la supervivencia y crecimiento de las plantas, a pesar de la concentración de Pb en sus tejidos, se sugiere que todas las especies estudiadas podrían usarse en suelos seriamente afectados por residuos del reciclaje de baterías usadas de automóviles. Se concluye que se ha iniciado un proceso de bajo costo de dendro-remediación en el sitio de estudio. ABSTRACT: Lead acid Battery Recycling (LABR) wastes contain Pb, SO42- and PO43 which can contaminate the environment and represent a risk for public health. Common methods to remediate contamination are based on chemical and physical process; however, they are expensive and their implementation is complicated. A useful technology is phytoremediation. Some tree species are able to growth on soils with elevated concentrations of heavy metals and salts, they produce a massive biomass, and then can be used for dendro-remediation. In the present work, a defunct lead acid battery recycling site was characterized in order to establish a dendro-remediation system. In addition, the site conditions were analyzed taking into account environmental Mexican legislation. This included an environmental impact assessment. It was observed that a LABR facility could affect severely the environment if control measures are not carried out. High total Pb (444,105 mg kg-1) and extractable (12,458 mg kg-1) concentrations were found, likewise available PO43- (1,321 mg kg-1), SO42 (34,086 mg kg-1) and water soluble Na (26,106 mg L-1). pH and electrical conductivity were 9.4 and 65 dS m-1, respectively. Total Pb concentrations were up to 1,110 times above the maximum allowable limit set by Mexican environmental legislation. Based on the spatial distribution of factors mentioned, a factorial treatment design was established. Factor one was trees (Acacia farnesiana, Casuarina equisetifolia, Cupressus lusitanica, Ecualyptus obliqua, Fraxinus excelsior, Prosopis laevigata and Pinus greggii) and factor two, organic amendments (vermicompost y vermicompost + sawdust). Survival was from 83% to 100% and heavy metals and salts affected each species growth in different way. Nevertheless, only in C. lusitanica was observed a negative effect due to available Pb in soil. The highest growth was observed due to vermicompost in C. equisetifolia, C. lusitanica, E. obliqua and P. greggii and due to vermicompost + sawdust in A. farnesiana, F. excelsior and P. laevigata. Total cost of dendro-remediation was US $29,593. In spite of Pb accumulation in tissues, all tested species had high survival, good plant growth. Therefore, these tree species could be proposed as candidates to remediate extreme polluted soils under similar chemical and environmental conditions. Based on these results, it is possible to conclude that a successful low cost dendro-remediation process has started.