{"id":105325,"date":"2018-03-11T10:28:48","date_gmt":"2018-03-11T10:28:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/modelizacion-de-la-dinamica-de-metales-pesados-en-la-interaccion-suelo-planta\/"},"modified":"2018-03-11T10:28:48","modified_gmt":"2018-03-11T10:28:48","slug":"modelizacion-de-la-dinamica-de-metales-pesados-en-la-interaccion-suelo-planta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/quimica-de-suelos\/modelizacion-de-la-dinamica-de-metales-pesados-en-la-interaccion-suelo-planta\/","title":{"rendered":"Modelizaci\u00f3n de la din\u00e1mica de metales pesados en la interacci\u00f3n suelo-planta"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Sebasti\u00e1n Diego Guala <\/strong><\/h2>\n<p>El uso intensivo del suelo en la agricultura, el incremento y mala gesti\u00f3n de residuos urbanos e industriales, las actividades mineras e industriales, la obras civiles, etc. Han provocado un deterioro de la calidad del suelo e incluso la p\u00e9rdida del recurso en algunas regiones del planeta. Dentro del deterior, la contaminaci\u00f3n del suelo es uno de los factores m\u00e1s importantes a tener en cuenta por su complejidad, por la dificultad que implica el tratamiento de los suelos contaminados y por los riesgos de transferencia de los contaminantes a la cadena tr\u00f3fica bien a trav\u00e9s de las aguas subsuperficiales o de la vegetaci\u00f3n que se desarrolla en ellos. en esta memoria se describen una serie de modificaciones y consideraciones realizadas a partir de un modelo matem\u00e1tico que, sin perder la esencia compleja y no lineal del modelo de partida, permiten estudiar con validaci\u00f3n experimental distintos aspectos involucrados en la problem\u00e1tica de la contaminaci\u00f3n de suelos como son la concentraci\u00f3n de metales en el suelo, la movilidad de los metales en la fase l\u00edquida, los efectos de la acidez del suelo en la movilidad, la absorci\u00f3n de metales por las plantas y su tolerancia y capacidad de acumulaci\u00f3n. el gran n\u00famero de trabajos publicados en los \u00faltimos a\u00f1os en los que se estudia experimentalmente la biodisponibilidad de distintos metales en el suelo como consucuencia de cambios de acidez en el mismo, as\u00ed como los efectos que causan una vez son absorbidos, sobre la biomasa de distintas especies vegetales, refleja la importante necesidad de conocer las interacciones suelo-planta. Paralelamente, tambi\u00e9n se han publicado trabajos donde se desarrollan modelos no lineales que relacionan el desarrollo y crecimiento de las plantas con el contenido de los contaminantes en el suelo. Sin embargo, existen pocos trabajos que relacionen  ambos aspectos conjuntamente, mientras que la mayor\u00eda de los trabajos experimentales terminan en una exposici\u00f3n de datos, los modelos matem\u00e1ticos publicados se encierran en una complejidad anal\u00edtica que no permite una validaci\u00f3n experimental posterior. el ph del suelo determina la movilidad de los nutrientes y contaminantes e influye sobre su disponibilidad y riesgo de toxicidad para las plantas. Una de las consecuencias m\u00e1s importantes del aumento de la acidez en el suelo es la movilizaci\u00f3n de aluminio, elemento mayoritario t\u00f3xico para las plantas en elevadas concentracioens. Si se produce un descenso del ph del suelo y se observan efectos negativos sobre la biomasa de las plantas, \u00e9stos pueden ser debidos a una mayor concentraci\u00f3n de contaminantes traza disponibles, a una alta movilizaci\u00f3n del aluminio de origen o a ambas. El primer objetivo de este trabajo fue modelar la disminuci\u00f3n de la biomasa debida a la absorci\u00f3n de aluminio a niveles t\u00f3xicos para la planta as\u00ed como el posible umbral de extinci\u00f3n de una determinada especie calculado como el nivel de aluminio biodisponible debido al aumento de la acidez del suelo. En este caso no se incluye un posible aporte de al porque, como elemento mayoritario, la posible toxicidad ser\u00e1 probablemente ocasionada por mayor disponibilidad para las plantas del ya existente en el suelo. la aplicaci\u00f3n del modelo planteado se extiende a la contaminaci\u00f3n por metales pesados en el sistema suelo-planta. En el modelo se incluye que el aumento de los metales biodisponibles puedes deberse no solamente a una movilizaci\u00f3n del mismo por una variaci\u00f3n del ph sino tambi\u00e9n a un aumento de la concentraci\u00f3n del metal en el suelo debido a  aportes externos. Son elementos traza, por lo tanto su concentraci\u00f3n natural en los suelos es, salvo excepciones baja, por lo que no s\u00f3lo su movilizaci\u00f3n sino tambi\u00e9n el aporte externo, influir\u00e1n en la mayor biodisponibilidad y efectos t\u00f3xicos para la biomasa. en este contexto, se analiza la relaci\u00f3n existente entre la concentraci\u00f3n de los metales disueltos en la fase l\u00edquida del suelo ( o alternativamente la concentraci\u00f3n total de los metales en el suelo) y la concentraci\u00f3n de los metales en la biomasa de las plantas en general y en la biomasa de distintas partes de las plantas (hojas, tallos, etc.). El modelo predice de forma te\u00f3rica la existencia de un valor limite de concentraci\u00f3n de metales pesados en la biomasa de las plantas, en coincidencia con la curva plateau reportada en publicaciones sobre trabajos experimentales.-La curva de cantidad de metal total acumulado en funci\u00f3n del disponible en el suelo muestra una fase creciente hasta un valor m\u00e1ximo, a partir del cual, los efectos t\u00f3xicos sobre el desarrollo de la biomasa generan un descenso en la cantidad total esperada de metal acumulado en las plantas. la planificaci\u00f3n de estrategias de fitorremediaci\u00f3n de suelos contaminados exige como criterio de selecci\u00f3n de especie a utilizar, el conocimiento no s\u00f3lo de la concentraci\u00f3n l\u00edmite de metales en el suelo que es capaz de tolerar una planta, sino tambi\u00e9n de la cantidad m\u00e1xima que puede acumular en la parte cosechable. Otro factor a tener en  cuenta es la tasa de crecimiento de la planta en presencia del contaminante, ya que aunque la concentraci\u00f3n de contaminante por unidad de biomasa aumente, el crecimiento de la planta puede verse afectado por los efectos t\u00f3xicos del metal. El modelo propuesto ayuda en este proceso clave en estrategias de fitorremediaci\u00f3n ya que permite determinar la cantidad total de metal acumulado en la biomasa por unidad de superficie plantada.  la adaptaci\u00f3n del modelo no lineal y sus distintas versiones de interacci\u00f3n suelo-planta en presencia de metales ha mostrado satisfactoriamente un ajuste entre los datos experimentales recopilados y los comportamientos descritos por el modelo. las conclusiones obtenidas fueron: los modelos no lineales propuestos describen la interacci\u00f3n suelo-planta en caso de una acidificaci\u00f3n del suelo o en presencia de metales pesados ( de origen natural o antr\u00f3pico) y pueden ser utilizados como un herramienta m\u00e1s de an\u00e1lisis de datos experimentales para el control, manejo y remediaci\u00f3n de suelos contaminados. para cada uno de los modelos, pueden derivarse a su vez conclusiones espec\u00edficas: efectos en la biomasa vegetal debidos  a un aumento de la disponibilidad del aluminio por al acidificaci\u00f3n del suelo: 1.El modelo reproduce las observaciones experimentales: la biomasa desciende ante la acidificaci\u00f3n del suelo. 2. Los cinco parametros agregados permiten un ajuste satisfactorio con los datos experimentales y los ajustes pueden realizarse tanto sobre el desarrollo de la biomasa de la plantaci\u00f3n como sobre las caracter\u00edsticas de diferentes partes de la planta. 3. El aumento del aluminio disponible puede tener dos efectos sobre la planta: por un lado, puede llevar a un deterioro progresivo de su desarrollo hasta su extinci\u00f3n; y por otro, a un deterioro progresivo que, pasado valor cr\u00edtico, sufre una extinci\u00f3n repentina (com\u00fannemente llamado cat\u00e1strofe). 4. La vegetaci\u00f3n sometida a un proceso de acidificaci\u00f3n del suelo puede presentar equilibrios estables (peque\u00f1os cambios en el ph del suelo no generan grandes cambios en la biomasa de la vegetaci\u00f3n) o inestables (peque\u00f1os cambios en el ph del suelo generan grandes cambios en la biomasa de la vegetaci\u00f3n). concentraci\u00f3n de metales pesados en las plantas por un aumento de la concentraci\u00f3n de metales en el suelo: 1. El modelo reproduce las observaciones experimentales: la cocentraci\u00f3n de metales en las plantas aumenta con la concentraci\u00f3n de metales en el suelo hasta alcanzar un valor l\u00edmite. 2. La relaci\u00f3n encontrada entre la concentraci\u00f3n de metales en el suelo y la concentraci\u00f3n en las plantas permite representar el valor l\u00edmite mediante una curva de tipo plateau. 3. Es posible relacionar la concentraci\u00f3n de metales en la planta tanto con la concentraci\u00f3n total de metales en el suelo como con la concentraci\u00f3n disponibles de metales en la fase l\u00edquida del suelo. 4. Los tres par\u00e1metros agregados del modelo permiten un ajuste satisfactorio con los datos experimentales. Los ajustes pueden realizarse sobre la concentraci\u00f3n de los metales en la biomasa total de la planta o sobre la concentraci\u00f3n en diferentes partes de la misma. 5. El valor l\u00edmite establecido permite caracterizar la capacidad de concentraci\u00f3n y tolerancia de cada especie. acumulaci\u00f3n total de metales pesados en las plantas por un aumento de la concentraci\u00f3n de metales en el suelo: 1. El modelo reproduce las observaciones experimentales: la cantidad total de metales acumulados en la planta por unidad de superficie aumenta con la concentraci\u00f3n de metales en el suelo hasta alcanzar un valor m\u00e1ximo, a partir del cual, los efectos t\u00f3xicos ocasionados por los metales provocan una disminuci\u00f3n del desarrollo de la biomasa y reducen la cantidad total de metal extraido por la planta. 2. Aunque la cantidad de metal acumulada en la planta disminuye a partir de cierto valor, la concentraci\u00f3n por unidad de biomasa sigue aumentando. 3. A partir de la cantidad m\u00e1xima de metal que una especie puede extraer por unidad de superficie plantada, el modelo podr\u00eda sumarse a los criterios ya utilizados en el desarrollo de estrategias de fitoextracci\u00f3n. variaci\u00f3n de la concentraci\u00f3n y acumulaci\u00f3n de metales en la planta ante la variaci\u00f3n del ph en el suelo: 1.Ante suelos con igual concentraci\u00f3n de un determinado metal y mismas especies vegetales, la concentraci\u00f3n de metales en las plantas es mayor en el suelo acidificado. 2.La m\u00e1xima acumulaci\u00f3n de metales en las plantas depender\u00e1 no s\u00f3lo de la concentraci\u00f3n de metales en el suelo, sino tambi\u00e9n de la movilidad de los metales debido a su nivel de acidez.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Modelizaci\u00f3n de la din\u00e1mica de metales pesados en la interacci\u00f3n suelo-planta<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Modelizaci\u00f3n de la din\u00e1mica de metales pesados en la interacci\u00f3n suelo-planta <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Sebasti\u00e1n Diego Guala <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Vigo<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 30\/11\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Flora Alonso Vega<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: felipe Mac\u00edas v\u00e1zquez <\/li>\n<li>lilia Romanelli (vocal)<\/li>\n<li>Manuel joaqu\u00edn Reigosa roger (vocal)<\/li>\n<li>Juan S\u00e1nchez d\u00edaz (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Sebasti\u00e1n Diego Guala El uso intensivo del suelo en la agricultura, el incremento y mala gesti\u00f3n de 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