Un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) y la Junta de Parques Nacionales de Singapur (NParks), ha demostrado que algunas especies de plantas podrían ayudar a eliminar metales pesados y metaloides tóxicos del suelo contaminado.
por la Universidad Tecnológica de Nanyang
La fitorremediación consiste en el uso de plantas para extraer y almacenar contaminantes del suelo. Como primer paso para determinar si las plantas candidatas tenían capacidad fitorremediadora, el equipo examinó muestras de ellas para detectar niveles de metales pesados y metaloides. La alta concentración detectada sugirió su capacidad para absorber los contaminantes.
El estudio del equipo de investigación de Singapur descubrió que existen plantas tropicales que podrían contribuir a la remediación de tierras contaminadas. Las plantas examinadas en el estudio están ampliamente disponibles e incluyen especies nativas o naturalizadas de Singapur. Por lo tanto, podrían introducirse y eliminarse de las parcelas con un impacto mínimo en los ecosistemas, lo que podría impulsar el desarrollo de un método sostenible y respetuoso con el medio ambiente para gestionar los contaminantes del suelo.
Los hallazgos fueron publicados en la revista científica revisada por pares Environmental Pollution en febrero.
El profesor Lam Yeng Ming, presidente de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la NTU, quien codirigió el estudio, afirmó: «En una nación pequeña como Singapur, el suelo puede reutilizarse para apoyar nuevos planes de desarrollo, por lo que es importante contar con una forma ecológica y sostenible de remediar las tierras contaminadas. Nos propusimos descubrir cómo aprovechar mejor las plantas tropicales para la fitorremediación y, mediante técnicas avanzadas de caracterización, demostramos cómo algunas de estas especies de plantas tropicales pueden ser una forma ecológica y, literalmente, «ecológica» de eliminar contaminantes del suelo. La fitorremediación también ofrece ventajas como la rentabilidad, la simplicidad de la gestión, las ventajas estéticas y la aplicabilidad y sostenibilidad a largo plazo. Esta estrategia previene la erosión y la lixiviación de metales al estabilizar o acumular metales pesados, lo que ayuda a reducir el riesgo de propagación de contaminantes».
El equipo realizó un estudio de campo y recolectó muestras de suelo y plantas entre marzo de 2019 y enero de 2020. Se estudiaron un total de 46 especies de plantas como posibles candidatas para la fitorremediación.
Entre ellas, 12 especies de plantas , entre las que se incluyen la comúnmente vista hierba de vaca (Axonopus compressus), hiperacumuladores como el helecho freno (Pteris vittata) y la centella asiática (Centella asiatica), fueron eficaces para la acumulación de varios tipos de metales pesados y metaloides.
Los elementos investigados en el estudio fueron metales pesados y metaloides potencialmente tóxicos para humanos y animales, como el cadmio, el arsénico, el plomo y el cromo. Se encuentran de forma natural en el suelo, pero rara vez en niveles tóxicos . Sin embargo, pueden acumularse y alcanzar niveles más altos a lo largo del tiempo, ya que las partículas de metales pesados procedentes de la contaminación atmosférica (p. ej., emisiones de vehículos, actividades de construcción) tienden a acumularse y permanecer en las capas superficiales del suelo.
Otros factores que podrían resultar en altos niveles de metales pesados en el suelo incluyen el uso de productos sintéticos como pesticidas, pinturas, baterías, desechos industriales y la aplicación de lodos industriales o domésticos al suelo.
Para evaluar si los niveles de metales pesados eran peligrosos, el equipo utilizó la Norma Holandesa, que establece valores para el umbral aceptable de contaminantes ambientales en el suelo. Este método de evaluación también ha sido adoptado por las agencias gubernamentales de Singapur.
El profesor asociado Tan Swee Ngin, del Grupo Académico de Ciencias Naturales y Educación Científica del Instituto Nacional de Educación de la NTU y coautor del estudio, afirmó: «Nuestros resultados revelaron que existen regiones con niveles relativamente altos de metales pesados y metaloides que podrían afectar el medio ambiente y la salud de la flora y la fauna de Singapur. Esto exige la implementación de medidas preventivas, como nuestro método de uso de plantas para eliminar estos materiales tóxicos, a fin de minimizar la contaminación por metales pesados».
Los investigadores de NParks que participan en el estudio pertenecen a su Centro de Ecología y Vegetación Urbana. Entre ellos se encuentran el Dr. Subhadip Ghosh, investigador principal, y el Sr. Mohamed Lokman Mohd Yusof, investigador ejecutivo principal.
El desarrollo de esta solución basada en plantas para mejorar la calidad del suelo es parte de los esfuerzos de la Universidad para mitigar nuestro impacto en el medio ambiente, que está alineado con el plan estratégico NTU 2025, que tiene como objetivo desarrollar soluciones sostenibles para abordar algunos de los grandes desafíos más urgentes de la humanidad.
Los hallazgos del equipo amplían el potencial de los métodos respetuosos con el medio ambiente
La fitorremediación podría ser una alternativa más respetuosa con el medio ambiente a las opciones industriales existentes para eliminar los metales pesados del suelo contaminado, que incluyen métodos como el lavado de suelos y la lixiviación ácida. Estos métodos pueden ser costosos y pueden utilizar productos químicos agresivos para eliminar los contaminantes del suelo.
En estos procesos también suele requerirse maquinaria pesada para la excavación y el transporte de tierra, lo cual puede afectar negativamente al medio ambiente, afectando la salud y la fertilidad del suelo. Además, estos métodos conllevan un alto riesgo de exposición de personas o animales a metales pesados.
Sin embargo, la fitorremediación es un proceso lento y a largo plazo que requiere una gestión prudente en la extracción y eliminación de las muestras de plantas contaminadas. El uso de diferentes tipos de plantas eficientes para la fitorremediación en suelos contaminados, y con suficientes ciclos de crecimiento mediante plantaciones repetidas, puede, en última instancia, reducir el nivel de metales pesados y metaloides en el suelo .
El equipo de investigación conjunto está actualmente probando las plantas en parcelas de tierra en Singapur que tienen altas concentraciones de metales pesados para determinar mejor la eficacia de las plantas en un entorno urbano.
También se está probando el uso de otras partículas inorgánicas que se incorporan a las plantas y que pueden contribuir al crecimiento vegetal y mejorar la absorción de estos contaminantes. Esto reducirá el tiempo de absorción de los metales pesados y, por lo tanto, acelerará el proceso de remediación.
Más información: Yamin Wang et al., Evaluación de los niveles de metales pesados y metaloides y potencial de cribado de especies de plantas tropicales para la fitorremediación en Singapur, Environmental Pollution (2021). DOI: 10.1016/j.envpol.2021.118681
