Efecto de lodos residuales en la acumulación de arsénico en frijol

El uso de lodos residuales en suelos de uso agrícola, contaminados con metales y metaloides pesados, influye en la estabilización o inmovilización de estos elementos potencialmente tóxicos para el ambiente y la salud humana. En Zimapán, estado de Hidalgo se realizan prácticas agrícolas como la siembra de frijol (Phaseolus vulgaris L.), en suelos contaminados con arsénico. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del uso de lodos residuales en la bioacumulación de arsénico en plantas de frijol (P. vulgaris) sobre un suelo contaminado con este metaloide. Se realizó la caracterización de lodos residuales y de dos suelos localizados a 0.10 km (suelo A) y 1.80 km (suelo B), de un jal minero. En plantas se determinaron parámetros morfo-fisiológicos en dos etapas del crecimiento y contenido de clorofilas (a y b) y carotenoides. El contenido de arsénico en suelos y plantas se determinó por ICP-MS. Los resultados obtenidos en la caracterización del lodo residual permiten el uso agrícola de este. Los suelos A y B son reductores intermedios, con textura franco arenoso arcillosos y pH superior a 7. Los contenidos nitrógeno, fósforo, potasio y materia orgánica fueron bajos en ambos suelos. La concentración de arsénico varió significativamente (p˂0.05) en relación a la distancia del jal siendo 9051.92 mgkg-1 en el suelo A y 826.63 mgkg-1 en el suelo B. En los suelos A y B, la diferencia en longitud de la planta entre los sustratos con lodos y los controles fue 17.22 % y 55.90 %, y para el peso fresco fue 59.89 % y 79.06 %, respectivamente. El peso del grano en el tratamiento lodo-suelo B se incrementó en un 31.83 % con respecto al control. El índice de bioacumulación de As en las plantas de frijol varió según el orden raíz > parte aérea > granos. La aplicación de lodos disminuyó la entrada del arsénico en el frijol, con un efecto positivo en su crecimiento aunque aumentó la movilidad de este elemento en la planta, incrementando el índice de bioacumulación de As en granos. Estos suelos no son recomendable para el uso agrícola según la NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004.

The use of residual sludge in agricultural soils contaminated with metals and heavy metalloids may influence the stabilization or immobilization of elements potentially toxic to the environment and human health. In Zimapán, state of Hidalgo, there have been agricultural practices such as sowed bean (Phaseolus vulgaris L.) in soils contaminated with arsenic. The objective of this work was evaluated the effect of the use of residual sludge in the bioaccumulation of arsenic in bean (P. vulgaris) on a soil contaminated with this metalloid. The chemistry, biological and physical characterization was made in residual sludge and in two soils close to mining residual: soil A (0.10 km) and soil B (1.80 km). Bean morpho-physiological parameters were determined in two stages of growth and the chlorophyll contents ("a" and "b") and carotenoids were determined as well. The arsenic content was determinate by ICP-MS, in soils and plants. The results obtained in the characterization of the residual sludge allow the agricultural use of this. Soils A and B are intermediate reducer, with clay sandy loamy texture and pH > 7. The nitrogen, phosphorus, potassium and organic matter contents were low in both soils. The concentration of arsenic varied significantly (p˂0.05) in relation to the distance of the residual mining, being 9051.92 mgkg-1 in soil A and 826.63 mgkg-1 in soil B. In soils A and B, the difference in length of the plant between substrates with sludge and controls was 17.22 % and 55.90 %, and the difference in fresh weight was 59.89% and 79.06 %, respectively. The weight of the grain in the sludge-soil treatment B increased by 31.83 % with respect to the control. The bioaccumulation index of arsenic in bean plants varied according to the order: root> stem> grains. The application of residual sludge decreased the entry of arsenic in bean plants with a positive effect on its growth, but increased the mobility of this element within the plant and there by increased the bioaccumulation of arsenic in the beans. These soils aren´t recommended for agricultural use according to NOM-147-SEMARNAT / SSA1-2004.