Fitorremediación in situ de jales mineros contaminados con metales pesados utilizando diferentes arreglos y biocarbón incorporado al sustrato: caso Huautla, Morelos

A pesar de los beneficios económicos que la minería metálica genera, también produce una gran cantidad de residuos peligrosos, entre ellos los denominados jales o relaves. Estos residuos contienen elementos potencialmente tóxicos como los metales y metaloides pesados (MP). La fitorremediación es una técnica rentable para la remediación de sitios contaminados con MP. Sin embargo, los efectos tóxicos de los MP pueden limitar el establecimiento y desarrollo de las plantas, reduciendo la efectividad de la fitorremediación. Por lo tanto, la adición de enmiendas orgánicas como el biocarbón, a los residuos mineros, mejoran el establecimiento de las plantas y reducen la biodisponibilidad de MP y su posterior absorción por las plantas. Prosopis laevigata (Fabaceae) es una planta que puede establecerse naturalmente en los relaves mineros y acumular diferentes MP; sin embargo, estos individuos presentan daño morfológico y genético. En este estudio se evaluó el efecto del biocarbón sobre la bioacumulación de MP en raíces y tejidos aéreos, la translocación de MP, los caracteres morfológicos y el crecimiento de la planta, después de tres y seis meses de exposición. Las plantas cultivadas en relaves mineros con biocarbón presentaron valores significativamente más altos para la mayoría de los caracteres evaluados, con respecto a las plantas que crecieron en el sustrato de relaves mineros. La adición de biocarbón redujo la bioacumulación y translocación de Cu, Pb y Cd, mientras que favoreció la translocación de metales esenciales como Fe y Mn. La adición de biocarbón de residuos agroindustriales a los relaves mineros mejora el establecimiento de plantas con potencial para fitoextraer y fitoestabilizar metales de suelos contaminados. El uso de biocarbón y plantas acumuladoras de MP constituye una estrategia de fitoestabilización asistida con gran potencial para sitios contaminados con MP como Cd y Pb.

Despite the economic benefits that mining generates, it also produces a large amount of hazardous waste, including the tailings. These residues contain potentially toxic elements such as heavy metals and metalloids (HM). Phytoremediation is a cost-effective technique to remediate this metal polluted sites. However, the toxic effects of HM can limit plant establishment and development, reducing phytoremediation effectiveness. Therefore, the addition of organic amendments to mine wastes, such as biochar, improves the establishment of plants and reduces the bioavailability of HM and its subsequent absorption by plants. Prosopis laevigata can establish naturally in mine tailings and accumulate different HM; however, these individuals show morphological and genetic damage. In this study, the effect of biochar on HM bioaccumulation in roots and aerial tissues, HM translocation, morphological characters and plant growth were evaluated, after three and six months of exposure. Plants grown on mine tailings with biochar presented significantly higher values for most of the evaluated characters, in respect to plants that grew on mine tailing substrate. Biochar addition reduced the bioaccumulation and translocation of Cu, Pb, and Cd, while it favored the translocation of essential metals such as Fe and Mn. The addition of biochar from agro-industrial residues to mine tailings improves the establishment of plants with potential to phytoextract and phytostabilize metals from polluted soils. Using biochar and HM accumulating plants constitutes an assisted phytostabilization strategy with great potential for HM polluted sites such as Cd and Pb.