Sorción de Cr(IV) y Cd(III) por las macrófitas flotantes S. herzogii y P. stratiotes.

SUÑE, N.; MAINE, M. A.; SÁNCHEZ, G.; HADAD, H. R.; CALVO, M.

Lima

Simposio; V Simposio y Exposición de la Sección de América Latina y el Caribe de la AOAC Internacional: Desafíos analíticos para revalorizar los productos naturales.; 2003

AOAC–Pontificia Universidad Católica del Perú.

Los metales pesados pueden causar  serios daños al medioambiente. En las últimas décadas, la presencia de cromo, al igual que la de otros metales pesados, se ha incrementado sustancialmente en los diversos medios naturales, como resultado de actividades industriales. Las formas más comunes y estables de Cr son las especies trivalente Cr(III) y hexavalente Cr(VI); las cuales tienen muy diferentes propiedades químicas. El Cr(VI),  considerada la forma más tóxica de Cr, se presenta como iones CrO4= o Cr2O7=. Contrariamente,  el Cr(III) en forma de óxidos, hidróxidos o sulfatos, es mucho menos móvil y generalmente se encuentra enlazado a la materia orgánica en suelos o ambiente acuáticos. Entre los tratamientos de bioremediación de ambientes contaminados, el uso de plantas acuáticas aparece como una opción altamente competitiva frente a otros métodos de tratamiento (Wolverton & Mc Donald, 1979; Gersberg et al.,1986;  Bishop and Taylor Eighmy, 1989, Jenssen et al, 1993, Delgado et al., 1993; Lylte et al., 1998, Maine et al. 1999, etc.).  Entre las especies flotantes libres de mayor dispersión y productividad en nuestra zona, el valle de inundación del Paraná Medio, se encuentran: Salvinia herzogii y Pistia stratiotes. Los conocimientos sobre los mecanismos de sorción y translocación del Cr son poco claros y a veces contradictorios. La principal dificultad para conocer estos mecanismos  se encuentra en el escaso conocimiento que todavía se tiene acerca de la identidad bioquímica y el funcionamiento de los translocadores iónicos, de los procesos de intercambio iónico en general, de los cambios de estado de oxidación del Cr y de las fuertes diferencias en el comportamiento biológico de ambas formas Cr(III) y Cr(VI).(Barceló, et al., 1987)             El objetivo del presente trabajo fue investigar  la diferencia entre la sorción y translocación de Cr(VI) y Cr (III) por las macrófitas flotantes  S. herzogii y P. Stratiotes. Para la experiencia se muestrearon las macrófitas observando similitud de tamaño, color, largo de raíces y estado físico. Las macrófitas se aclimataron y se dispusieron en acuarios plásticos de 10 L de capacidad, en los cuales se colocó aproximadamente 100 g de macrófita húmeda (S. herzogii o P. Stratiotes), 6 L de agua y Cr(VI) como K2Cr2O7 ó Cr (III) como  (NO3)3Cr.9 H2O  para conseguir concentraciones iniciales de 2 y 6 ppm.  El pH se ajustó  a 7,2 en los reactores con Cr(VI) y a 6,5 en los que contenían Cr (III), manteniéndose en estos valores durante la experiencia. Se dispusieron acuarios control sin macrófitas. Se tomaron muestras de agua inicialmente, a las 2 y 8 hs, 1, 2, 3, 7, 9, 11, 13, 16 y 21 días. Se tomaron muestras de macrófitas al iniciar y finalizar la experiencia y  se las separó en parte aérea y sumergida.  Se les realizó un ataque ácido en caliente con una  mezcla HCl:HNO3: HClO4 (1:3:4). Las concentraciones de Cr en las digestiones de las muestras de macrófitas  se analizaron utilizando un espectrofotómetro de absorción atómica Perkin Elmer 5000 atomización por llama aire-acetileno, con corrección de fondo de llama, a una longitud de onda de 357,9 nm.  Las concentraciones de Cr(VI) y de Cr (III) en agua se determinaron a través del método colorimétrico para determinar Cr(VI) y  por el método de Absorción atómica   para determinar Cr total (APHA, 1998).  Se determinó la tasa de crecimiento relativo promedio de las macrófitas (Hunt, 1978).    Los porcentajes de remoción de Cr(III) no fueron significativamente diferentes entre las especies estudiadas ni entre  las dos concentraciones estudiadas.             No existió diferencia significativa en los porcentajes de remoción de Cr (VI) a las dos concentraciones estudiadas para la especie S. herzogii , en cambio si hubo diferencias entre las especies estudiadas. S herzogii fue eficiente en la sorción de Cr (VI), mientras que especie P. stratiotes sufrió  síntomas de fitotoxicidad y posterior necrosis a las dos concentraciones estudiadas. La cinética de sorción de  Cr (VI) fue mucho más lenta que la de Cr (III) en las dos macrófitas estudiadas. Más cromo se encontró en tejidos vegetales, especialmente en raíces, de ambas especies, cuando el cromo se suministró en forma de Cr(III). El Cr fue transportado hacia las partes aéreas en mayor medida cuando se  suministró en forma de Cr (VI).