Bioabsorption and translocation of trivalent chromium in the floating macrophyte Pistia stratiotes

• Medina, Leónida ^[1] ; Duré, Giselle ^[1] ; McGahan, Shaun ^[1] ; Kurita-Oyamada, Hajime G. ^[1] ; Villagra Carrón, Verónica ; Blanco, Cynthia ^[1] ; López Arias, Tomás ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Asunción

     Universidad Nacional de Asunción

     Paraguay

     
• Localización: Reportes Científicos de la FACEN, ISSN-e 2222-145X, ISSN 2078-399X, Vol. 15, Nº. 2, 2024 (Ejemplar dedicado a: Reportes Científicos de la FACEN), págs. 67-75
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Bioabsorción y traslocación de cromo trivalente en la macrófita flotante Pistia stratiotes
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• Resumen
  • español

    En este trabajo se evaluó la capacidad de P. stratiotes para absorber, transferir y eliminar cromo trivalente en solución acuosa de sulfato básico de cromo en diferentes concentraciones, con un enfoque en posibles aplicaciones en la fitorremediación de efluentes de curtiembres. También se evaluó la acumulación en los tejidos de la planta. Las concentraciones de las soluciones utilizadas fueron 2.14, 4.90, 11.98, 25.37 y 43.87 mg.L-1 y el período de exposición del macrófito fue de 48 horas. Al final del experimento, los porcentajes de eliminación de cromo trivalente fueron 90.6%, 91.4%, 88.6%, 79.9% y 64.6%, respectivamente. La macrófita P. stratiotes mostró una alta capacidad para eliminar cromo trivalente de soluciones ácidas, y se observó una mayor acumulación del metal en las raíces que en las partes aéreas, con baja translocación desde la raíz hasta la parte aérea: TF= 0.09, 0.06 y 0.05 y factor de bioconcentración (BCF) 4416, 1496 y 892 para 2.14 a 25.37 y 43.87 mg.L-1, respectivamente, con diferencias significativas entre los tratamientos a 2.14 y 43.87 mg.L-1. No se observaron inhibición del crecimiento ni senescencia durante el período de exposición, y las concentraciones iniciales por debajo de 25.37 mg.L-1 disminuyeron por debajo de 2 mg.L-1. En los cálculos de parámetros cinéticos como el coeficiente de correlación lineal R2 , la constante de velocidad de reacción K, el tiempo de vida media t 1/2 y la tasa de eliminación V, se encontró que la mayoría de las concentraciones estudiadas se ajustan mejor a cinéticas de segundo orden. Estos datos pueden ser utilizados para el diseño de un tratamiento secundario de aguas residuales industriales contaminadas con cromo trivalente utilizando fitorremediación.

  • English

    In this work, the capacity of P. stratiotes to absorb, transfer, and remove trivalent chromium in aqueous solution of basic chromium sulfate of different concentrations was evaluated, with a focus on possible applications in phytoremediation of tannery effluents. The accumulation in plant tissues was also evaluated. The concentrations of the solutions used were 2.14, 4.90, 11.98, 25.37 and 43.87 mg.L-1 and the exposure period of the macrophyte was 48 hours. At the end of the experiment, the percentages of trivalent chromium removal were 90.6%, 91.4%, 88.6%, 79.9% and 64.6%, respectively. The macrophyte P. stratiotes showed high capacity to remove trivalent chromium from acid solutions, and a higher accumulation of the metal was observed in the roots than in the aerial parts; with low translocation from the root to the aerial part: TF= 0.09, 0.06, and 0.05 and bioconcentration factor (BCF) 4416, 1496, and 892 for 2.14 to 25.37, and 43.87 mg.L-1 respectively with significant differences between the treatments at 2.14 and 43.87mg.L-1. No growth inhibition or senescence was observed during the exposure period, and initial concentrations below 25.37 mg.L-1 decreased below 2 mg.L-1. In the calculations of kinetic parameters such as linear correlation coefficient R2 , reaction rate constant K, halflife time t1/2, and removal rate V, it was found that most of the concentrations studied fit second-order kinetics best. These data can be used for the design of secondary treatment of industrial wastewater contaminated with trivalent chromium using phytoremediation.