Evaluación del uso de atriplex nummularia con la aplicación de enmiendas húmicas para la fitoestabilización de relaves mineros

Abstract

La minería del cobre es una actividad económica muy importante para el país, sin embargo, presenta diversos riesgos ambientales, principalmente asociados a la disposición de relaves mineros. Uno de los métodos utilizados en la remediación de estos relaves es la fitoestabilización, que se enfoca en generar una cobertura vegetal que permita la estabilización y contención del relave. El presente trabajo tiene por objetivo evaluar la capacidad de Atriplex nummularia, en conjunto con las enmiendas orgánicas Perl Humus y compost, para la fitoestabilización de un relave minero de Chile (Tranque de Relaves Ovejería), con respecto a Cu, Mo y S. Para esto se implementó un ensayo en invernadero con macetas con tres sustratos: T1 (relave), T2 (Relave + Perl Humus) y T3 (Relave + compost). La proporción de la enmienda orgánica fue de 5% m/m. El sustrato fue caracterizado para: CE, pH, N, P, K, entre otros. La determinación de biomasa seca de tejido vegetal (aéreo y radicular) y de las concentraciones de Cu, Mo y S, tanto en sustrato como en tejido vegetal, se realizó a los 60 y 120 días. Con estos resultados, se determinó el índice de translocación (Ti) y el factor de bioconcentración (FBC). Al final del ensayo, se encontró que la biomasa aérea y radicular fue mayor en los tratamientos con enmiendas orgánicas, siendo el tratamiento con Perl Humus (T2) en el que se generó la mayor biomasa de tejido aéreo. Las concentraciones de Cu (7,3–10,2 mg kg-1) y Mo (1,0–3,0 mg kg-1) en tejido aéreo de A. nummularia no presentaron niveles tóxicos (Cu>20 mg kg-1; Mo>1 mg kg-1), excepto en el tratamiento con compost (T3), en que los niveles de Mo fueron 10,2 mg kg.1. En cada tratamiento, las concentraciones de S en tejido aéreo (7319–24452 mg kg-1) superan los valores encontrados en suelos agrícolas. En relación con el índice de translocación (Ti), Cu (0,026–0,19), Mo (0,27–1,11) y S (0,25–0,93) mostraron valores menores a 1 en todos los tratamientos, excepto para Mo en relave (T1). Los valores más bajos de Ti fueron para el tratamiento con Perl Humus. Esto indicaría que en este tratamiento A. nummularia presenta una mayor acumulación de Cu, Mo y S en raíz que en los otros tratamientos, propiedad que favorece la fitoestabilización del relave. Respecto al factor de bioconcentración (FBC), en todos los tratamientos y tanto x para tejido aéreo como para raíz, los valores para Cu (0,0059-0,22) y Mo (0,03-0,36) fueron menores a 1 y los valores para S fueron mayores a 1 (9-57,5). Los resultados del factor de bioconcentración indican que el elemento que más se absorbe por el tejido vegetal es S, siendo el tratamiento con Perl Humus en el que se observa la mayor absorción. Mediante el análisis de los resultados, es posible establecer que la adición de enmiendas orgánicas al relave minero aumenta el potencial de fitoestabilización de A. nummularia, respecto a Cu, Mo y S. La enmienda Perl Humus presentó ventajas sobre el compost, principalmente para la acumulación en raíz de Cu y S. Por esto, se podría recomendar el uso de esta especie vegetal ayudada por la enmienda orgánica Perl Humus para la estabilización química de relaves con alto contenido de Cu y S.

Copper mining is a very important economic activity for the country, however, it presents several environmental risks, mainly associated with the disposal of mine tailings. One of the methods used in the remediation of these tailings is the phytostabilization, which focuses on generating a vegetative cap that allows the stabilization and containment of the tailings. The present work aims to evaluate the capacity of Atriplex nummularia, in conjunction with the organic amendments Perl Humus and compost, to achieve the phytostabilization of a Chilean mine tailings (Tranque de Relaves Ovejería), regarding Cu, Mo and S. For this, a greenhouse experiment was implemented with three substrata: T1 (Tailings), T2 (Tailings + Perl Humus) and T3 (Tailings + compost). The proportion of the amendments was 5% w/w. The substrata was characterized for: EC, pH, N, P, K, among others. The determination of dry biomass of vegetal tissue (aerial and root) and the concentration of Cu, Mo and S, both in substrate and in plant tissue, was carried out at 60 and 120 days. With these results, the translocation index (Ti) and the bioconcentration factor (FBC) were determined. At the end of the experiment, it was found that the aerial and root biomass was higher in the treatments with organic amendments, being the treatment with Perl Humus (T2) in which the highest biomass of aerial tissue was generated. The concentration of Cu (7,3–10,2 mg kg-1) and Mo (1,0–3,0 mg kg-1) in aerial tissue of A. nummularia did not present toxic levels (Cu>20 mg kg-1; Mo>1 mg kg-1), except for the treatment with compost (T3), in which the levels of Mo were 10,2 mg kg.1. In each treatment, the concentrations of S in aerial tissue (7319–24452 mg kg-1) excedes the values found in agricultural soils. Regarding the translocation index (Ti), Cu (0,026–0,19), Mo (0,27–1,11) and S (0,25–0,93) showed values lower than 1 in all treatments, except for Mo in tailings (T1). The lowest Ti values were for the Perl Humus treatment. This would indicate that in this treatment A. nummularia presents a higher acumulation of Cu, Mo and S in root than in the other treatments, property that favors the phytostabilization of the tailings. Concerning the bioconcentration factor (FBC), in all the treatments and for both aerial and xii root tissue, the values for Cu (0,0059-0,22) and Mo (0,03-0,36) were less than 1 and the values for S were greater than 1 (9-57,5). The results of the bioconcentration factor indicate that the element that is more absorbed by the plant tissue is S, being the treatment with Perl Humus in which the greater absorption is observed. By analyzing the results it is possible to establish that the adition of organic amendments to the mine tailings increases the phytostabilization potential of A. nummularia, regarding Cu, Mo and S. The amendment Perl Humus showed advantages over compost, mainly for the acumulation of Cu and S in roots. For this reason, the use of this species, aided by the organic amendment Perl Humus, could be recommended for the chemical stabilization of mine tailings with high content of Cu and S.