09 Jun Progreso del GT2
El GT2 es el paquete de trabajo centrado en la ampliación de la red PhytoSUDOE con la incorporación de nuevos emplazamientos y opciones de fitogestión en diversas condiciones edafoclimáticas.
A la red PhytoSUDOE (8 emplazamientos) se han sumado 7 nuevos emplazamientos (y 1 asociado) con nuevas casuísticas (otros usos del suelo, contaminantes orgánicos y contaminación mixta) en diferentes condiciones edafoclimáticas. Dichos emplazamientos incluyen nuevas zonas mineras y zonas urbanas e industriales, con el fin de testar la fitorremediación para una gama más amplia de usos futuros (cinturones verdes periurbanos, parques, cultivos industriales, etc.).
NS1: DURANDEAU (Charente, FR)
Desde 2004, la provincia de Charente es propietaria de un antiguo terreno industrial abandonado con una superficie de 1,08 hectáreas, situado en una zona residencial de la ciudad de Angulema. Este sitio fue explotado desde 1936 hasta 1984 por las empresas LECLANCHÉ y luego SAFT para la fabricación, reparación y recarga de baterías y acumuladores.
Las diferentes investigaciones realizadas desde 2018 han confirmado la presencia de numerosos impactos en el emplazamiento.
En marzo de 2021, el suelo fue muestreado en la capa de 0,05 a 0,90 metros, en la zona noreste del emplazamiento. Las muestras presentaban altas concentraciones de metal(loid)es y TCE. El INRAE tomó muestras de esquejes de álamo (Populus nigra L.) en St Médard d’Eyrans para preparar plantas de álamo enraizadas y cultivarlas posteriormente en este suelo de Durandeau. Los suelos en maceta se colocarán en el invernadero del INRAE para evaluar la rizodegradación / biorremediación de contaminantes orgánicos y la fitovolatilización de metal(loid)es.
En abril de 2021, el INRAE llevó a cabo un ensayo de fitotoxicidad con suelos en maceta, usando rábanos y judías enanas. A pesar de la contaminación del suelo por metal(loid)es y TCE, los resultados preliminares mostraron una baja fitotoxicidad en las plantas de rábano. Los síntomas visibles fueron un ligero bronceado de las hojas del cotiledón, una ligera coloración púrpura del hipocótilo y una reducción de la superficie de las hojas del cotiledón. Con el paso del tiempo, sólo la ligera reducción de la superficie de las hojas de cotiledón siguió siendo visible. Las pruebas de fitotoxicidad están en curso.
La losa de hormigón se retiró en marzo de 2022 en aproximadamente 200 m² bajo la supervisión del socio del Condado de La Charente y HPC-Envirotec. A continuación, se removió la capa de suelo de 0 a 0,50 m. Esta zona presentaba altas concentraciones de metales(loides), HAP, PCB y tricloroetileno en la capa superior del suelo. Sobre la base de los experimentos anteriores realizados por el INRAE en macetas, se incorporó compost (5% w/w) a la capa superior del suelo. A continuación, se creó una comunidad vegetal inicial (por ejemplo chopos negros micorrizados, sauces de cabra, vetiver, Miscanthus x giganteus, Amorpha fruticosa, Agrostis capillaris, Festuca pratensis, Medicago sativa y Lolium perenne, todas ellas plantas preparadas por el INRAE) para promover la fitoestabilización de los metales, la fitoextracción de Cd/Zn (mediante la recogida de hojas de chopo y sauce en otoño), la rizo/biodegradación de xenobióticos orgánicos, y la cobertura del suelo para evitar la erosión eólica y la escorrentía.
Además, se prestaron seis grandes lisímetros al condado de La Charente y se implantaron en este lugar. Tres lisímetros se rellenaron con suelo enriquecido con compost y otros tres con suelo no enriquecido (procedente del ensayo de campo) para controlar los cambios en el agua de drenaje. En cada lisímetro se trasplantó un chopo micorrizado y A. capillaris. El seguimiento de este ensayo de campo está supervisado por el Condado de La Charente, con la ayuda de HPC-Envirotec y otros socios de Phy2SUDOE (INRAE, CSIC). En esta primavera seca de 2022 con olas de calor, el riego fue esencial para permitir el desarrollo de la planta.
El emplazamiento de Durandeau en marzo de 2022 (© L. Dudoit)
El emplazamiento de Durandeau en mayo de 2022 (© Jardins de l’Angoumois)
NS2: LES AVINIÈRES (Gard, FR)
Desde noviembre de 2020, se recopiló toda la información disponible sobre el emplazamiento de Avinières. Se tienen datos sobre las investigaciones científicas, que se realizaron hasta ahora en el sitio. También se han recogido datos sobre las propiedades fisicoquímicas y biológicas del sustrato de Avinières.
El riesgo de contaminación de las personas por ingestión y contacto directo es muy elevado. La erosión del viento genera polvo cargado de metales en las viviendas cercanas. En la temporada de lluvias, durante la escorrentía, los contaminantes pueden pasar del agua a las zonas de hierba donde vive la fauna. También existe la posibilidad de que los contaminantes migren al agua a través de la escorrentía y la sedimentación en las presas.
La ADEME ha recibido el mandato de realizar obras de seguridad para reducir la emisión de polvo. Por lo tanto, la fitotecnia retenida en el proyecto Phy2SUDOE es la fitoestabilización con especies vegetales endémicas del lugar para conservar la biodiversidad local. No se utilizarán especies hiperacumuladoras de metal(loid)es y sólo se emplearán especies vegetales excluyentes con baja acumulación de metal(loid)es en las partes aéreas de la planta.
Fertil’Innov Environnement ha elaborado un protocolo de ensayos de fitoestabilización para controlar la tasa de recuperación y estudiar la evolución de la biodiversidad local. El proyecto incluye tres pruebas piloto. Una parcela de 100m² situada en una zona sin pendiente y dos parcelas con pendiente de 100m² cada una. Cada ensayo de campo está dividido en 4 subparcelas para probar diferentes combinaciones de plantas herbáceas (perennes, anuales, etc.).
Se han tomado muestras de suelos correspondientes al estado inicial del sustrato antes del desarrollo de la cubierta vegetal. Para cada parcela, se tomó una muestra representativa antes de la adición de la enmienda (compost) y después de la incorporación del compost al suelo.
Se han tomado muestras de los sistemas radiculares de las especies presentes en el lugar para determinar la tasa de micorrización. Ya se ha realizado la tinción y los análisis están en curso.
En las parcelas de campo se registraron los cambios en la cubierta vegetal y el rendimiento del peso seco de los brotes. Paralelamente, se identificó Dorycnium pentaphyllum (una Fabaceae) en el lugar. Se obtuvieron perfiles de cajas de PCR para las comunidades microbianas del suelo y se aislaron rizobios de Dorycnium. Se está realizando la secuenciación y el estudio de la tolerancia de las cepas simbióticas cultivables al exceso de Zn/Cd (se obtuvieron 52 cepas, con 19 perfiles diferentes evidenciados por PCR de caja). Las cinco cepas más resistentes fueron seleccionadas para su inoculación en el vivero.
Se registraron los cambios en la cubierta vegetal y los rendimientos del peso seco de los brotes en las parcelas de campo. Paralelamente, se identificó Dorycnium pentaphyllum (una fabácea) en el lugar. Se obtuvieron perfiles de cajas de PCR para las comunidades microbianas del suelo y se aislaron rizobios de Dorycnium. Se está realizando la secuenciación y el estudio de la tolerancia de las cepas simbióticas cultivables al exceso de Zn/Cd (se obtuvieron 52 cepas, con 19 perfiles diferentes evidenciados por PCR de caja). Las cinco cepas más resistentes fueron seleccionadas para su inoculación en el vivero.
Dorycnium pentaphyllum y nódulos de rizobios (© S. Soussou, Fertil’innove Environnement)
NS3: SENTEIN (Ariège, FR)
La nieve no permite el acceso al emplazamiento de Sentein hasta mediados de mayo. En trabajos anteriores, 103 puntos, correspondientes a los usos observados y más a menudo especificados directamente con los residentes afectados, fueron objeto de una evaluación de los riesgos para la salud en 2015. Se trata de zonas de ocio público (la escuela, el centro de ocio y el camping municipal de Sentein…), residencias temporales y permanentes, zonas de paseo y picnic, etc.
Se estudiaron 9 zonas infantiles, mostrando, en algunos casos, concentraciones muy elevadas de Pb, Zn y As en los suelos, y a veces en las aguas de riego. Se recomendó reurbanizar los 2 patios de la escuela y el centro de ocio para eliminar la exposición a los contaminantes, eliminar la exposición a los suelos exteriores para 7 residencias, limitar la exposición al suelo y el consumo de las verduras producidas en 8 huertos, considerar la creación de parques infantiles fuera de las zonas contaminadas para 5 residencias, poner dispositivos para impedir el acceso a los depósitos mineros, asegurar los 2 depósitos de residuos mineros y las minas abandonadas, determinar la mejor solución posible para limitar la entrada regular de sedimentos cargados de Pb y Zn en el río Lez, limitar la exposición del ganado a ciertos depósitos mineros muy contaminados y controlar la calidad de los alimentos producidos, evitar el retrabajo del suelo y mantener los pastizales en buen estado, controlar la calidad química de los suelos antes de cualquier desarrollo externo que requiera un retrabajo del suelo, y preservar la memoria de las fuentes de contaminación.
Actualmente, los datos sobre la transferencia suelo-planta no están bien documentados. Se han recogido datos sobre las especies vegetales presentes en el emplazamiento de Sentein. Se han estudiado las interacciones planta-planta en las escombreras de Chichoué, Le Bocard, Le Talus y La Plagne, que difieren en cuanto a la contaminación por metales del suelo (Zn/Pb) y la altitud. Se han identificado varias especies vegetales como metalófitas y excluidoras.
Fue posible acudir al lugar a mediados de septiembre de 2021, a pesar de la dificultad de su acceso. Se tomaron muestras del suelo, que fueron recolectadas tanto en la parte baja del emplazamiento, como en la zona minera, y se transfirieron a los socios. También se realizaron encuestas botánicas, y se consiguieron algunos invertebrados para el GT3. Se prevé para primavera de 2022 realizar análisis del suelo y los brotes, así como experimentos en macetas de cara a acondicionamientos del suelo.
Los suelos superiores de la toposecuencia de Le Bocard a Chichoué fueron analizados mostrando una fuerte relación entre el Zn extraíble del suelo 1M NH4NO3 (un indicador del Zn potencialmente disponible en el suelo) y el pH del suelo (dependiendo también del Zn total del suelo debido a las antiguas actividades de minería/fusión). La fitotoxicidad del suelo evidenciada in situ se explica por el Zn extraíble del suelo (relacionado con el pH del suelo y el Zn total del suelo), y el Cu total y extraíble del suelo (en línea con el C orgánico del suelo). Se evidenciaron síntomas visibles de fitotoxicidad en los brotes en un ensayo de plantas con judías enanas. La incorporación de compost en estos suelos mejoró el crecimiento de las plantas y disminuyó la fitotoxicidad del suelo. La combinación de dolomita con compost no mejoró adicionalmente la biomasa de los brotes.
Los suelos superiores de la toposecuencia de Le Bocard a Chichoué fueron analizados mostrando una fuerte relación entre el Zn extraíble del suelo en 1M NH4NO3 (una aproximación al Zn potencialmente disponible en el suelo) y el pH del suelo (dependiendo también del Zn total del suelo debido a las antiguas actividades de minería/fusión). La fitotoxicidad del suelo evidenciada in situ se explica por el Zn extraíble del suelo (relacionado con el pH del suelo y el Zn total del suelo), y el Cu total y extraíble del suelo (en línea con el C orgánico del suelo). Se evidenciaron síntomas visibles de fitotoxicidad en los brotes en un ensayo de plantas con judías enanas. La incorporación de compost en estos suelos mejoró el crecimiento de las plantas y disminuyó la fitotoxicidad del suelo. La combinación de dolomita con compost no mejoró adicionalmente la biomasa de los brotes.
Pruebas de plantas en soles en maceta del sitio de Sentein: suelos no tratados (Unt), suelos enmendados con compost (OM) y suelos enmendados con compost y dolomita (OMDL) (© Mench, INRAE)
NS4: BORDES (Pirineos Atlánticos, FR)
El vertedero a cielo abierto de Bordes estuvo en funcionamiento durante casi cincuenta años. Durante ese tiempo, el río Gave de Pau, situado inicialmente a varios metros del emplazamiento, cambió su curso y erosionó progresivamente el vertedero al ritmo de sus crecidas. Las riberas del Gave entre Bordes y Pau, a unos veinte kilómetros aguas abajo, se llenaron regularmente de escombros de todo tipo.
Ante esta emergencia medioambiental, la ciudad de Bordes y la comunidad de municipios de Pays de Nay recibieron financiación FEDER para rehabilitar el lugar. Las acciones aplicadas sobre el vertedero permitieron devolver los macrorresiduos clasificados al proceso de reciclaje. Las fracciones finas de la tierra (0-20 mm) pudieron conservarse in situ, a pesar del exceso de metal(oid)es con respecto a las fracciones brutas, a la espera de un diagnóstico medioambiental posterior que concluyó que eran inofensivas y podían albergar un cortejo vegetal típico del paisaje circundante.
Se llevó a cabo una transferencia de heno de los prados locales combinada con una siembra tipo hydromulching de semillas locales. En menos de un año, estas acciones produjeron una cubierta incial vegetal de tipo pradera.
En el invierno de 2020, se trasplantaron cientos de árboles representativos de la comunidad local (fresno, sauce, aliso, avellano, etc.) en todo el emplazamiento para recrear una pradera plantada con árboles jóvenes, para que a futuro se pasara a una cubierta cada vez más boscosa, diseñada para mezclarse con la zona ribereña circundante y fitoestabilizar la reserva residual de contaminantes.
Actualmente se recogen datos sobre las comunidades microbianas del suelo y se realizan bioensayos de ecotoxicidad. Las pruebas de plantas con judías enanas no indicaron ninguna fitotoxicidad del suelo.
Hay presencia de contaminantes en los suelos del emplazamiento, pero ya no migran (o lo hacen muy poco) a través de la solución del suelo (agua de los poros del suelo) a los compartimentos del ecosistema y a los receptores biológicos de los alrededores (excepto durante las inundaciones).
Las comunidades microbianas del suelo del vertedero muestran marcados cambios en sus funciones ecológicas en comparación con los suelos forestales adyacentes. Este hallazgo tiene una doble explicación: en parte refleja un impacto deletéreo directo de la contaminación en este compartimento biológico, pero también puede explicarse por la ausencia de una cubierta vegetal madura.
Tras la rehabilitación del vertedero, la limpieza de los macrodesechos asociada a la introducción programada de especies vegetales restablecerá progresivamente una trayectoria de la comunidad vegetal que devolverá la materia orgánica al suelo y reiniciará gradualmente sus actividades enzimáticas (función ecológica).
El restablecimiento de la cubierta vegetal en el lugar debe llevarse a cabo sin ninguna restricción particular relacionada con la presencia de contaminantes en el suelo, y la mesofauna también debe ser capaz de recuperar progresivamente el lugar sin impedimentos significativos de la contaminación residual existente. Sin embargo, esto deberá ser analizado mediante biomonitoreo.
A finales de julio de 2021 se sacaron muestras del suelo que fueron transferidas a los socios. También se realizaron encuestas botánicas, y se buscaron invertebrados para el GT3, pero fue imposible obtenerlos hasta el momento. En primavera de 2022 se prevé volver a este emplazamiento para analizar el suelo y los brotes.
Se están investigando las enmiendas del suelo, la bioaumentación, la fitoestabilización y la fitoextracción de metales(loides), y la rizo/biodegradación de contaminantes orgánicos. Un experimento en maceta con suelos superficiales recogidos en este lugar ha evidenciado que no queda ninguna fitotoxicidad visible en los brotes (en una especie de planta sensible como las judías enanas) y bancos de semillas con una biodiversidad relativamente alta para un suelo tan contaminado. La adición de compost estimuló el crecimiento de las plantas y la diversidad de la comunidad vegetal.
Se están investigando las enmiendas del suelo, la bioaumentación, la fitoestabilización y la fitoextracción de metales(loides), y la rizo/biodegradación de contaminantes orgánicos. Un experimento en maceta con suelos superficiales recogidos en este lugar ha evidenciado que no queda ninguna fitotoxicidad visible en los brotes (en una especie de planta sensible como las judías enanas) y bancos de semillas con una biodiversidad relativamente alta para un suelo tan contaminado. La adición de compost estimuló el crecimiento de las plantas y la diversidad de la comunidad vegetal.
Tierra de Bordes en maceta sin (izquierda) y con (derecha) adición de compost (© Mench, INRAE)
NS5: BANDEIRA (Galicia, ES)
El suelo del emplazamiento de Bandeira procede de la roca ultramáfica explotada en la cantera del lugar. Las concentraciones pseudototales de oligoelementos potencialmente tóxicos (Ni, Cr, Co y Zn) son similares a las de los suelos forestales y agrícolas de los ambientes ultramáficos gallegos. Además, la concentración disponible de Ni y Co es baja y la de Cr está por debajo del límite de cuantificación. El porcentaje de partículas finas en la zona abandonada es bajo y las precipitaciones y la humedad atmosférica altas (salvo pocos días en la época estival), lo que mantiene el sustrato húmedo. Estas características limitan la posible transferencia de polvo a la vegetación y la fauna de la zona.
Por todo ello, la zona no puede considerarse un entorno contaminado y no se han identificado riesgos potenciales para la flora, la fauna o el ser humano. Las actividades propuestas en la zona tienen como objetivo mejorar la prestación de servicios ecosistémicos de una zona no contaminada pero degradada.
A finales de 2015 se estableció un ensayo de campo preliminar para evaluar el potencial de la agrominería de níquel en los residuos mineros ricos en Ni. En la actualidad se están probando diferentes hiperacumuladores de níquel para seleccionar las especies vegetales adecuadas. Se están probando diferentes enmiendas del suelo derivadas de biosólidos y otros residuos orgánicos estabilizados para mejorar el crecimiento de las plantas y la producción de biomasa.
En febrero, se germinaron semillas de dos especies diferentes hiperacumuladoras de miquel, B. emarginata y B. tymphaea, en una mezcla de sustrato de jardín y suelo de serpentina recogido en la zona ultramáfica de Serra do Careón (cerca de la cantera de Bandeira). Las plántulas se dejaron crecer durante 2 meses en el invernadero con riegos regulares.
A principios de la primavera, se establecieron las parcelas experimentales del proyecto Phy2SUDOE. Las plántulas de B. emarginata y B. tymphaea se plantaron en parcelas tratadas con compost de residuos sólidos urbanos, bagazo de uva o bagazo de manzana. El compost de residuos sólidos urbanos se evaluó en tres dosis diferentes: 100, 200 y 400 t ha-1 (equivalentes a 2,5% y 10% p/p), el bagazo de uva y el bagazo de manzana se añadieron ambos al 2,5% p/p. Cada enmienda y dosis abarcó una superficie de 100 m2 y se dividió en 16 parcelas de 4m2 separadas por franjas de 0,5 m. En cada zona enmendada se plantó la mitad de las parcelas con B. emarginata y la otra mitad con B. tymphaea. Las plantas se distribuyeron a una densidad de 4 plantas/m2. En total se trasplantaron a la cantera unas 400 plántulas de cada especie. Se instaló un sistema de riego para garantizar el riego durante la estación más seca del año (normalmente sólo es necesario en julio y agosto). Se recogieron muestras de suelo para la evaluación inicial de las propiedades del sustrato.
Se han situado parcelas de experimentación para probar tres acondicionamientos en la zona de la cantera, con distintas plantas y densidades, y se está monitoreando la biomasa y el ratio de supervivencia de dichas plantas. Esta experimentación continuará para el año que viene, la cual es facilitada gracias a los sistemas de irrigación instalados, y se espera tener más datos con respecto a este emplazamiento en 2022 tras la colecta y análisis de hojas de las plantas. Los próximos pasos consisten en preparar nuevas plantaciones en macetas para inicios de primavera de 2022, para recolectar más muestras de plantas y monitorear la biomasa.
Se establecieron parcelas en la zona de la cantera para ensayar 3 enmiendas y Ni-hiperacumulación: compost de residuos sólidos urbanos (en tres proporciones crecientes: 2,5% 5% y 10% p/p), bagazo de uva (2,5% p/p) y bagazo de manzana (2,5% p/p). En cada zona enmendada se están probando dos especies vegetales hiperacumuladoras de Ni: Bornmuellera emarginata y Bornmuellera tymphaea. Las plantas se distribuyeron a una densidad de 4 plantas/m2. Se instaló un sistema de riego para garantizar el riego durante la estación más seca del año.
Desde enero de 2022, se sustituyeron los individuos muertos en las parcelas establecidas en 2021. Se plantaron nuevas parcelas con B. emarginata y B. tymphaea. La atención se centró en las zonas con 2,5% y 5% de abono. Se establecieron alrededor de 300 nuevas plántulas. Desde mayo de 2022, se evaluó la tasa de supervivencia y se realizó la primera cosecha de brotes. Se evidenció una buena tasa de supervivencia en las parcelas con 2,5% y 5% de compost plantadas en la primavera de 2021 y en enero de 2022. La tasa de supervivencia y el crecimiento de las plantas fueron pobres en las parcelas enmendadas con bagazo de uva y bagazo de manzana establecidas en 202. La tasa de supervivencia se redujo drásticamente en las parcelas con un 10% de compost debido al crecimiento excesivo de las malas hierbas. La B emarginata, plantada en 2021, se cosechó en las parcelas con 2,5% y 5% de compost (en fase de floración avanzada). Actualmente se ha observado un crecimiento escaso o insignificante de las plantas en las plantadas en enero de 2022. El análisis de los ionomas de los brotes está en curso. Noccaea caerulescens se probará en las parcelas mediante siembra directa en el campo.
Se establecieron parcelas en la zona de la cantera para ensayar 3 enmiendas y Ni-hiperacumulación: compost de residuos sólidos urbanos (en tres tasas crecientes: 2,5% 5% y 10% p/p), bagazo de uva (2,5% p/p) y bagazo de manzana (2,5% p/p). En cada zona enmendada se están probando dos especies vegetales hiperacumuladoras de Ni: Bornmuellera emarginata y Bornmuellera tymphaea. Las plantas se distribuyeron a una densidad de 4 plantas/m2. Se instaló un sistema de riego para garantizar el riego durante la estación más seca del año. Desde enero de 2022, se sustituyeron los individuos muertos en las parcelas establecidas en 2021. Se plantaron nuevas parcelas con B. emarginata y B. tymphaea. La atención se centró en las zonas con 2,5% y 5% de abono. Se establecieron alrededor de 300 nuevas plántulas. Desde mayo de 2022, se evaluó la tasa de supervivencia y se realizó la primera cosecha de brotes. Se evidenció una buena tasa de supervivencia en las parcelas con 2,5% y 5% de compost plantadas en la primavera de 2021 y en enero de 2022. La tasa de supervivencia y el crecimiento de las plantas fueron pobres en las parcelas enmendadas con bagazo de uva y bagazo de manzana establecidas en 202. La tasa de supervivencia se redujo drásticamente en las parcelas con un 10% de compost debido al crecimiento excesivo de las malas hierbas. La B emarginata, plantada en 2021, se cosechó en las parcelas con 2,5% y 5% de compost (en fase de floración avanzada). Actualmente se ha observado un crecimiento escaso o insignificante de las plantas en las plantadas en enero de 2022. El análisis de los ionomas de los brotes está en curso. Noccaea caerulescens se probará en las parcelas mediante siembra directa en el campo.
Ensayo de campo en el yacimiento de Bandeira, España (© B. Rodriguez et al., CSIC)
NS6: GERNIKA (País Vasco, ES)
El emplazamiento de Gernika, situado en la Reserva de la Biosfera de Urdaibai, presenta una contaminación mixta (Cd, Cr, Ni, Pb, dieldrina, benzo(a)pireno, benzofluoranteno y benzantraceno) debido a las aplicaciones incontroladas de lodos de depuradora de aguas residuales urbanas durante décadas.
El muestreo de campo se realizó en dos periodos diferentes, mayo de 2015 y mayo de 2018. Teniendo en cuenta el carácter difuso de la contaminación, los puntos de muestreo se distribuyeron de forma homogénea para cubrir la mayor superficie del vertedero. Las muestras de suelo se recogieron manualmente de la superficie del suelo y se transportaron en condiciones controladas de temperatura (4-7 °C), humedad y oscuridad al laboratorio.
Actualmente se están cuantificando los siguientes compuestos según las normas de calidad: metal(loides), cianuros, compuestos volátiles, fenoles, HAPs, compuestos volátiles organohalogenados, clorobencenos, clorofenoles, PCBs, pesticidas clorados, hidrocarburos y compuestos aminados. Se están realizando bioensayos de ecotoxicidad con lombrices Eisenia fetida, con Cucumis sativus, Lactuca sativa y Allium cepa y con bacterias heterótrofas cultivables.
Se seleccionó el punto de muestreo con las mayores concentraciones de contaminantes críticos (peor escenario) para realizar bioensayos ecotoxicológicos. El estudio se centra en los contaminantes críticos: Cd, Cr, Pb, Ni, benzo(a)pireno y dieldrina, estimados en un Análisis Cuantitativo de Riesgo Ambiental previo encargado por el Gobierno Vasco.
Los ensayos de toxicidad aguda, tanto el de papel de filtro como el de suelo artificial, y el de reproducción de lombrices, se realizaron con lombrices Eisenia fetida. Se utilizó como control el suelo artificial de la OCDE. Las lombrices de tierra E. fetida eran todas sanas, sexualmente maduras y con un peso que oscilaba entre los 300-500 mg (p.a.). Los especímenes se mantuvieron en condiciones de stock: humedad constante (60%) y temperatura (19°C) hasta la experimentación. Tras la exposición de las lombrices se realizaron análisis químicos para determinar las acumulaciones de contaminantes en los tejidos.
Los perfiles fisiológicos a nivel de comunidad de las bacterias heterótrofas cultivables se determinaron con Biolog EcoPlatesTM-. Los datos se calcularon a partir de regresiones de Gompertz (tres parámetros) de las curvas obtenidas; (i) el desarrollo medio del color de los pozos (AWCD) se determinó calculando la media de la absorbancia de cada pozo; (ii) el número de sustratos utilizados (NUS), es decir, el número de sustratos con un valor de absorbancia>0,25; y (iii) el índice de diversidad de Shannon (H’ = -Σpi log2 pi) se calculó considerando los valores de absorbancia en cada pozo como equivalentes a la abundancia de especies.
Se establecen varias opciones de biorremediación: C: sin tratamiento; E: lombrices (Eisenia fetida); B: bacterias (consorcio microbiano); P: plantas (alfalfa); P+B: plantas + bacterias; P+E: plantas + lombrices; B+E: bacterias + lombrices; y P+B+E: plantas + bacterias + lombrices. Los mejores rendimientos de eliminación, y las menores variabilidades en la reducción de contaminantes, parecen obtenerse en los tratamientos P+E, B+E y P+B+E (doble y triple). Los mejores rendimientos de eliminación para el tratamiento P+B+E fueron: Dieldrin (entre 50% y 78%), Metales (20-25%, Cd 15%-35%; Ni 24%-37%; Pb 15%-33%; Cr 7%-39%), Benzo(a)pireno (19,5%-28%). La evaluación cuantitativa del riesgo está en curso a julio 2022.
Se establecen varias opciones de biorremediación: C: sin tratamiento; E: lombrices (Eisenia fetida); B: bacterias (consorcio microbiano); P: plantas (alfalfa); P+B: plantas + bacterias; P+E: plantas + lombrices; B+E: bacterias + lombrices; y P+B+E: plantas + bacterias + lombrices. Los mejores rendimientos de eliminación, y las menores variabilidades en la reducción de contaminantes, parecen obtenerse en los tratamientos P+E, B+E y P+B+E (doble y triple). Los mejores rendimientos de eliminación para el tratamiento P+B+E fueron: Dieldrina (entre el 50% y el 78%), Metales (20-25%, Cd 15%-35%; Ni 24%-37%; Pb 15%-33%; Cr 7%-39%), Benzo(a)pireno (19,5%-28%). La evaluación cuantitativa del riesgo está en curso.
Pruebas ecotoxicológicas y bioensayos: lombrices de tierra, plantas y bacterias
Preparación del ensayo de campo de Gernika (© M. Soto et al., UPV)
NS7: ZUMABAKOTXA (Vitoria-Gasteiz, País Vasco, ES)
El Polígono Industrial de Jundiz (al oeste de Vitoria-Gasteiz) ha crecido significativamente en las últimas décadas y los terrenos públicos adyacentes a las infraestructuras viarias han sido utilizados como vertederos. Aunque estos terrenos fueron originalmente planificados como zonas verdes, debido a la falta de uso y a su ubicación periférica, los movimientos de tierra fueron seguidos por vertidos incontrolados e ilegales, creando así una serie de parcelas contaminadas que degradan la calidad ambiental y el paisaje. Los vertederos antrópicos son muy variables en cuanto a tipología y profundidad, estando constituidos en su mayoría por tierras de excavación y rocas, aunque en algunos casos también incluyen residuos de construcción y demolición y otros.
El muestreo de campo ha detectado la presencia de contaminantes a diferentes profundidades. Las parcelas seleccionadas para este proyecto incluyen aquellas zonas en las que la concentración de contaminantes fundada supera los límites establecidos por la legislación regional (niveles VIE-B). Los compuestos detectados han sido principalmente policlorobifenilos e hidrocarburos de gasolina.
La profundidad del relleno registrado hasta llegar a la roca madre varía de 2 m. a 5 m. La roca madre es de margas calizas. Sobre ella se han depositado diferentes vertidos, principalmente áridos de construcción y la demolición. Los contaminantes encontrados en la investigación de la zona rodeada incluyen metales (Sb, As, Cu, Pb, Zn) y orgánicos (HCH, PCB, PAH y disolventes).
Durante el anterior proyecto PhytoSUDOE se seleccionó una zona de baja contaminación para establecer el emplazamiento S5; sin embargo, tras preparar el terreno para las plantaciones, se realizaron análisis del suelo de 18 muestras y los resultados mostraron que no había contaminación en el suelo superficial. El suelo tiene un pH básico y una falta de nutrientes, pero no hay contaminación en la superficie. Posteriormente, se estableció otro subsitio (S5b) en una zona con mayor nivel de contaminación.
La zona ha sido colonizada por vegetación ruderal, principalmente herbácea, una vez finalizado el relleno. Alrededor del emplazamiento se pueden encontrar algunos árboles y matorrales escasos.
Al ser un lugar de poco tránsito, se considera prácticamente nula la posibilidad de contaminación de las personas por ingestión o contacto directo. En épocas de lluvia, cuando se crean pequeñas balsas, los contaminantes podrían ser transferidos desde el agua a los animales salvajes (corzos, zorros, pequeños mamíferos, mustélidos, anfibios, crustáceos, reptiles) por ingestión de hierba o agua de escorrentía. Teniendo en cuenta que (i) los niveles de concentración no son elevados (ii) la biodisponibilidad de los orgánicos es baja y (iii) se produce una degradación por presencia a largo plazo, el riesgo de dispersión fuera del emplazamiento se considera bajo.
Se realizan parcelas de campo con diversas opciones de fitogestión, es decir, pradera de regeneración, bosque de quejigo, encinar y rodal de sauce/chopo. El CEA realiza el mantenimiento de las parcelas (replantación de plantas muertas, desbroce, etc.) y los análisis de suelos y plantas. El análisis cualitativo del suelo se realizó con las tarjetas de suelo en abril de 2022 (CEA y Neiker). Se están investigando los cambios en la contaminación del suelo, así como el análisis de las plantas.
Se realizan parcelas de campo con diversas opciones de fitogestión, es decir, pradera de regeneración, bosque de quejigo, encinar y rodal de sauce/alamo. El CEA realiza el mantenimiento de las parcelas (replantación de plantas muertas, desbroce, etc.) y los análisis de suelos y plantas. El análisis cualitativo del suelo se realizó con las tarjetas de suelo en abril de 2022 (CEA y Neiker). Se están investigando los cambios en la contaminación del suelo, así como el análisis de las plantas.
Pruebas de campo en Zumabakotza, España (© J Vilela et al., CEA)
NS8: ESTARREJA (Aveiro, PT)
El emplazamiento «Área do Segmento 1 da Vala de S. Filipe» se encuentra en las proximidades de un gran complejo industrial químico, situado en Estarreja, Portugal. Se trata de una zona con alta permeabilidad y con una profundidad media del nivel de las aguas subterráneas inferior a 1 metro, con inundaciones estacionales debidas a la subida del nivel freático. Estas características han llevado a la construcción de una red de acequias de drenaje, permitiendo el uso agrícola de la tierra.
A lo largo de 5 décadas, a partir de 1940, el complejo químico ha utilizado algunas de las acequias para conducir el vertido de aguas residuales, con altos contenidos de anilina y derivados, y otros orgánicos, amoníaco y metal(oid) esprincipalmente As, Hg, Pb y Zn. La concentración de ambos contaminantes principales antes de la remediación es de una media de 3298 mg de As/kg (unos 3000 mg/kg a 25 cm de profundidad,) y 89 mg de Hg/kg (unos 50 mg/kg a 25 cm de profundidad). No se han cuantificado los contaminantes orgánicos, pero debido a la historia del emplazamiento, se sabe de la contaminación por hidrocarburos: benceno, tolueno, etilbenceno, xileno, HAP.
El emplazamiento se someterá a un gran proyecto de rehabilitación en 2021. Sin embargo, en los límites sur de la zona de intervención mayor se establecerá una parcela para las necesidades del Phy2SUDOE. La zona, que se definirá con precisión en enero de 2021 para cumplir los requisitos del proyecto de remediación, se situará en torno a un punto central con las coordenadas aproximadas (N40º46’1»; W08º34’49»). En este lugar se llevarán a cabo las actividades relacionadas con los GT1, 2 y 3.
Los resultados reflejarán la conformación y el estado de la nueva red ampliada de sitios fitogestionados de la Red PhytoSUDOE (sitios PhytoSUDOE + sitios Phy2SUDOE).El objetivo global del GT2 es identificar los vínculos entre la biodiversidad estructural (taxonómica, filogenética) y funcional en los suelos fitogestionados, en comparación con los suelos contaminados y no contaminados no fitogestionados. Debido a la importancia de la biota del suelo para la funcionalidad del suelo y los servicios del ecosistema, una de las preguntas clave será si el funcionamiento del suelo depende de la riqueza de especies, las especies clave, los rasgos de las especies o la composición de la comunidad.
Se realizó un muestreo del suelo y de la macrofauna del suelo mediante trampas Pitfall. Se evaluaron 14 puntos de muestreo en la zona de estudio y 1 en la zona de referencia. Se colocaron 16 láminas de cebo en cada punto de muestreo del suelo y 20 en el punto de muestreo de referencia. La prueba de la lámina-cebo es un método in situ destinado a evaluar la actividad alimentaria de los organismos del suelo. Se están llevando a cabo varias tareas: planificación de la fitorremediación en función de la caracterización analítica del lugar, despliegue de la fitorremediación, recuperación y análisis de las láminas cebo y procesamiento de las muestras de macrofauna recogidas. Se implantaron esquejes de chopo y sauce (del INRAE) con micorrizas y se intercalaron con vetiver (chopo) o se cultivaron en suelo enmendado con hidrogel (sauce).
El objetivo es fitoestabilizar los metales(loides) y promover la degradación de los contaminantes orgánicos (PAHs, BTEX). Se realizó un muestreo del suelo y de la macrofauna del suelo mediante trampas Pitfall. Se evaluaron 14 puntos de muestreo en la zona de estudio y 1 en la zona de referencia. Se colocaron 16 láminas de cebo en cada punto de muestreo del suelo y 20 en el punto de muestreo de referencia. La prueba de la lámina-cebo es un método in situ destinado a evaluar la actividad alimentaria de los organismos del suelo. Se están llevando a cabo varias tareas: planificación de la fitorremediación en función de la caracterización analítica del lugar, despliegue de la fitorremediación, recuperación y análisis de las láminas cebo y procesamiento de las muestras de macrofauna recogidas. Se implantaron esquejes de álamo y sauce (del INRAE) con micorrizas y se intercalaron con vetiver (álamo) o se cultivaron en suelo enmendado con hidrogel (sauce).
Despliegue de cebos-lamina y ensayo de campo en el emplazamiento de Esterreja (© UCP)