FITORREMEDIACIN DEL CROMO PRESENTE EN AGUAS RESIDUALES DEL RO CHILI CON EICHHORNIA CRASSIPES (JACINTO DE AGUA)

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: La contaminacin del ro Chili es uno de losproblemasms crticos de nuestra ciudad, y en la actualidad el agua del ro Chili se encuentra altamente contaminada por la emisin de desechos industriales con gran contenido de material qumico.

Las curtiembres forma parte de las industrias que ms contamina las aguas del rio y dentro sus desechos qumicos, entre otras sustancias, se encuentra presente el Cromo en concentraciones altas. Este metal presente en los efluentes de curtiembre es considerado un serio contaminante medioambiental con un riesgo potencial para la salud, desde reacciones alrgicas, produccin de tumores e incluso la muerte.

El rio chili es la principal fuente de riego de zonas agrcolas que abastecen a la ciudad de Arequipa. El agua contaminada con desechos qumicos riega muchas hectreas, si entendemos que el agua del ro est contaminada entonces todos los productos de estas zonas tambin lo estn. Debido al carcter txico del cromo, se ha decidido realizar un tratamiento alternativo para la remocin de este metal. Dicho tratamiento es la fitorremediacin, tcnica natural que utiliza plantas verdes para la descontaminacin de aguas, suelos y aire, y que representa una opcin bastante atractiva para reducir los niveles de cromo presentes en las aguas residuales del rio Chili.

1.1. MARCO TERICO1.1.1. FITORREMEDIACINLa fitorremediacin (phyto = planta y remediacin= mal por corregir), es un proceso que utiliza plantas para remover, transferir, estabilizar, concentrary/o destruir contaminantes (orgnicos e inorg-nicos) en suelos, lodos y sedimentos, y puede aplicarse tanto in situ como ex situ. Los mecanismos de fitorremediacin incluyen la rizodegradacin, la fito-extraccin, la fitodegradacin y la fitoestabilizacin.5 La rizodegradacin se lleva a cabo en el sueloque rodea a las races. Las sustancias excretadas naturalmente por stas, suministran nutrientes para los microorganismos, mejorando as su actividad biolgica. Durante la fitoextraccin, los contaminantes son captados por las races (fitoacumulacin), y posteriormente stos son traslocados y/o acumulados hacia los tallos y hojas (fitoextraccin). En la fitoestabilizacin, las plantas limitan la movilidad y biodisponibilidad de los contaminantes en el suelo, debido a la produccin en las races de compuestos qumicos, que pueden adsorber y/o formar complejos con los contaminantes, inmovilizndolos as en la interfase races:suelo. La fitodegradacin consiste en el metabolismo de contaminantes dentro de los tejidos de la planta, a travs de enzimas que catalizan su degradacin.La fitorremediacin puede aplicarse eficientemente para tratar suelos contaminados con compuestos orgnicos como benceno, tolueno, etilbenceno y xilenos (BTEX); solventes clorados; HAPs; desechos de nitrotolueno; agroqumicos clorados y rganofosforados; adems de compuestos inorgnicos como Cd, Cr(VI), Co, Cu, Pb, Ni, Se y Zn. Se ha demostrado tambin su eficiencia en la remocin de metales radioactivos y txicos de suelos y agua.6 Existen varias limitaciones que deben considerarse para su aplicacin: 7. El tipo de plantas utilizado: determina la profundidad a tratar. Altas concentraciones de contaminantes pueden resultar txicas. Puede depender de la estacin del ao. Y:La toxicidad y biodisponibilidad de los productos de la degradacin no siempre se conocen y pueden movilizarse o bioacumularse en animales. Cuando las plantas han absorbido los contaminantes acumulados, pueden ser cosechadas y ser desechadas. Si los contaminantes qumicos orgnicos se degradan en las molculas como el dixido de carbono, las plantas pueden no requerir ningn mtodo especial de disposicin. La incineracin controlada es el mtodo ms comn para disponer las plantas que han absorbido cantidades grandes de contaminantes. Este proceso produce cenizas, que se pueden desechar en los sitios destinados para tal fin. Para las plantas que han absorbido los metales, la incineracin controlada produce las cenizas con altos contenidos de metales.8Ventajas y desventajas de la FitorremediacinVentajas. Los metales absorbidos por las plantas, pueden ser extrados de la biomasa cosechada y despus ser reciclados. La fitorremediacin se puede utilizar para limpiar una gran variedad de contaminantes, por su capacidad de absorcin de estos metales en sus races. Puede reducir la entrada de contaminantes en el ambiente, disminuyendo su salida a los sistemas de las aguas subterrneas, por que los contaminantes quedan atrapados en las plantas.Desventajas. El metal pesado el contaminante emplea el ciclo natural de plantas y por lo tanto toma tiempo.. La fitorremediacin trabaja lo mejor posible cuando los contaminantes estn al alcance de las races de las plantas, tpicamente de tres a seis pies de profundidad para las plantas herbceas y 10 a 15 pies para los rboles. Algunas plantas absorben muchos metales venenosos, lo que implica un riesgo potencial a lacadena alimenticia.9Para que una tecnologa sea sostenible, debe ser econmicamente viable y ambientalmente compatible. La fitorremediacin utiliza las capacidades existentes de las plantas y de los sistemas que apoyan para limpiar los suelos, siendo ms rentable que los mtodos usados tradicionalmente para la recuperacin de suelos contaminados. La fitorremediacin implica menos trabajo y no perturba los alrededores naturales del sitio de la contaminacin. Aunque es una tcnica que toma tiempo, es una buena manerade hacer uso de los recursos naturalmente existentes.

1.1.2. CROMO

El Cromo (Cr) es un metal, nmero atmico 24, del grupo VIB de la tabla peridica y peso molecular 51,996. Blanco plateado, brillante, duro y quebradizo, resistente a la corrosin (1). Se encuentra en estados de oxidacin +2, +3, +6. El estado hexavalente Cr (+6) el mas importante toxicolgicamente, lo presentan los cromatos, dicromatos y el cido crmico (2). Es un oligoelemento presente en el organismo en forma trivalente Cr(+3), indispensable en el metabolismo de la glucosa, colesterol, cidos grasos y cristalino, involucrado en otros mltiples procesos biolgicos (3,4,10). Hombre y animales estn expuestos al Cr por va inhalatoria (aire, humo del tabaco), por la piel o por ingestin (productos agrcolas, agua). El mayor peligro profesional ha sido el procesamiento del metal de cromita para producir cromatos (Cr+6), se encontr que los trabajadores tenan una frecuencia elevada de cncer pulmonar (3,6). Entre las ocupaciones a riesgo estn: minera y trituracin, preservacin de madera, soldadura, fabricacin de cemento, industria de pinturas, industria del cuero, industria fotogrfica, industria galvnica, trabajadores de metales y produccin de acero inoxidable (5,3).Toxicologa del Cromo. La toxicidad se debe a los derivados Cr(+6) que, contrariamente a los Cr(+3) penetran en el organismo por cualquier va con mayor facilidad. El Cr(+6) es considerado carcingeno del grupo I por la International Agency for Research on Cancer (IARC). El Cr(+3) no ha sido comprobado como carcinognico.Toxicocintica. El Cr se absorbe por va oral, respiratoria o drmica. Se distribuye a nivel de mdula sea, pulmones, ganglios linfticos, bazo, rin, e hgado (9,10,11,14,15). La absorcin del Cr(+3) es menor que la del Cr(+6). El Cr(+3) no atraviesa las membranas celulares, unindose directamente a la transferrina.El Cr(+6) es rpidamente tomado por los eritrocitos e integrado a otras clulas por el sistema transportador de sulfatos.(9,10,11,15). Metabolismo: El Cr (+6) se reduce rpidamente a (+3) intracelularmente a nivel de mitocondrias y el ncleo(10,11,14,15,16). A nivel del citoplasma por reductores intracelulares como el cido ascrbico, el glutatin, flavo enzimas y riboflavinas. La reduccin intracelular genera intermediarios reactivos como Cr(+5), Cr(+4) y Cr(+3), as como radicales libres hidroxilo y oxgeno. Estas formas reactivas del Cr son susceptibles de alterar el ADN (9,10,11,15). Eliminacin: Por va renal el 60 %, en menor grado por heces (va biliar), cabello, uas, leche y sudor (4). En la orina encontramos fundamentalmente Cr(+3) formando un complejo con el glutation, pues el Cr(+6) es reducido en gran parte a Cr(+3) (1,7,10,15,13,18).Toxicodinamia. Las manifestaciones txicas son generalmente atribuidas a los derivados (+6). Entre otras, la accin txica se produce por: accin custica directa, sensibilizacin cutnea, citotoxicidad e inflamacin de neumocitos, interaccin con biomolculas, el Cr(+6) induce alteracin de cromtidas hermanas, aberraciones Cromosmicas y reacciones cruzadas en la cadena de ADN(3,10,11,15).Valores permisibles de exposicin. Los Valores Lmites y en Medios Biolgicos han sido propuestos por la American Conference of Governmental Industrial of Hygienists (ACGIH) (15,18), la NIOSH (19), la OSHA y otros. La SecretariaDistrital de Salud de Bogot reporta valores de referencia para Poblacin General hasta 10 g/L y para poblacin Expuesta hasta 20 g/L.Los procesos industriales constituyen la primera fuente de emisin de Cr al ambiente. La combustin de Carbn y aceite aporta cerca de 1.723 ton. Mtricas de Cr por ao en emisiones atmosfricas, de este, 0,2 % es Cr(+6). En nuestro pas existen numerosas industrias que manipulan compuestos de Cr, entre ellas las Curtiembres (3,7). Datos oficiales reportan para el pas aproximadamente800 curtiembres funcionando. El 60 % se ubican en Bogot y su sabana y de estas, el 90 % en la localidad de Tunjuelito, principalmente en el barrio SanBenito donde se concentra el 20 % de la actividad fabril de Tunjuelito (7). El roTunjuelito recibe 138 vertimientos, con un promedio de 6,7 vertimientos por kilmetro.De la carga de metales pesados arrojada al ro, un 79,81 % corresponde a Cr, 19,19 % zinc y el resto de metales 1 %. (8). Si bien, se ha descrito la Gonzlez - Sexualidad adolescentes 281 exposicin a Cr como un riesgo preponderantemente ocupacional, se considera que los residentes en cercanas a los centros de produccin podran estar expuestos a niveles altos de Cr (3,4,5,10).En el Barrio San Benito, Localidad de Tunjuelito se han desarrollado estudios tendientes a disminuir la contaminacin por la industria del cuero. En estos estudios no se ha considerado el impacto de la condicin actual ambiental en la salud de los habitantes de la zona. Con el presente estudio queremos evidenciar la situacin de salud de la poblacin general del Barrio San Benito, diferenciando 2 grupos de expuestos de acuerdo con su relacin de ocupacin o convivencia (directamente expuestos y potencial alta exposicin). En el barrio San Benito se conjugan caractersticas que hacen a sus habitantes susceptibles a la exposicin crnica al Cr. Se entremezclan actividades industriales, comerciales y zonas residenciales.Hay deficientes condiciones de saneamiento bsico, viviendas donde no existe delimitacin con la industria. En este trabajo se realiz la determinacin de los niveles de Cr total en orina y la presencia de alteraciones de salud de probable atribucin a la exposicin a Cr, a travs de un estudio poblacional descriptivo observacional de prevalencia con diseo tipo Cross Sectional realizado en el barrio San Benito.

1.1.3. Jacinto acutico, Lenteja de agua y Azolla, Ciperceas (ej. Junco de laguna), Gramneas (ej. Hierba del man, carrizo), Iridceas (ej. Lirio amarillo, espaldaa fina), Juncceas (ej. Juncos), Tifceas (ej. Eneas, espaldaas).Polygonum hydropiperoidesAzolla filiculoides, Lemna minor y Eichhornia crassipes;Gramneas del gnero Phragmites sp, ytifceas como la Typha sp,