Efecto de distintas enmiendas organicas para la fitoestabilización de relaves mineros mediante Atriplex nummularia y Carpobrotus chilensis

Abstract

En Chile, la acumulación de relaves mineros debido a la alta producción de concentrado de cobre posee el riesgo de aportar elementos metálicos potencialmente contaminantes. Mediante la fitoestabilización las plantas y microorganismos asociados a la rizósfera pueden controlar o mitigar la movilidad de metales. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de enmiendas orgánicas sobre la fitoestabilización de relaves mineros mediante las especies halófitas Atriplex nummularia y Carpobrotus chilensis. Se estableció un ensayo en macetas con relaves mineros, usando plantas de Atriplex nummularia y Carpobrotus chilensis como fitoestabilizadoras durante 120 días. Los tratamientos incluyeron relaves mineros (Rm), y la aplicación compost (Cv), biochar (Bc), sustancias húmicas (Sh) y sus combinaciones. En las plantas se evaluaron las variables de crecimiento y los niveles de Cu y Mo. A las enmiendas se les realizó un análisis Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) para evaluar grupos funcionales de la materia orgánica. Los resultados indican que la combinación de compost y biochar fue la enmienda más efectiva, ya que favoreció el crecimiento de Atriplex nummularia y Carpobrotus chilensis, los cuales mostraron incrementos en altura y biomasa en esta mezcla de enmiendas. Atriplex nummularia acumuló cobre principalmente en las raíces, destacando su capacidad de fitoestabilización, mientras que translocó molibdeno a la parte aérea, sugiriendo un potencial de fitoextracción. Carpobrotus chilensis, en cambio, presentó la mayor concentración de cobre y molibdeno en las raíces, confirmando su capacidad de fitoestabilización. El análisis FTIR reveló que las enmiendas orgánicas poseen grupos funcionales aromáticos, claves para la estabilización de metales. Las sustancias húmicas mostraron un alto grado de humificación, mientras que el biochar contribuyó a la adsorción de metales y el compost aportó nutrientes esenciales. Los resultados confirman que el uso combinado de enmiendas es una estrategia eficiente para la fitoestabilización de relaves mineros.

In Chile, the accumulation of mine tailings due to high copper concentrate production poses the risk of contributing potentially contaminating metal elements. Through phytostabilization, plants and microorganisms associated with the rhizosphere can control or mitigate metal mobility. The objective of this study was to evaluate the effect of organic amendments on the phytostabilization of mine tailings using the halophytic species Atriplex nummularia and Carpobrotus chilensis. A pot experiment was conducted with mine tailings, using Atriplex nummularia and Carpobrotus chilensis as phytostabilizing plants for 120 days. The treatments included mine tailings (Rm) and the application of compost (Cv), biochar (Bc), humic substances (Sh), and their combinations. Growth variables and Cu and Mo levels were evaluated in the plants. The amendments were analyzed using FTIR to assess the functional groups of organic matter. The results indicate that the combination of compost and biochar was the most effective amendment, as it promoted the growth of Atriplex nummularia and Carpobrotus chilensis, which showed increases in height and biomass with this amendment mixture. Atriplex nummularia accumulated copper mainly in the roots, highlighting its phytostabilization capacity, while it translocated molybdenum to the aerial part, suggesting a potential for phytoextraction. In contrast, Carpobrotus chilensis showed the highest concentration of copper and molybdenum in the roots, confirming its phytostabilization capacity. The FTIR analysis revealed that the organic amendments contain aromatic functional groups, which play a role in metal stabilization. Humic substances showed a high degree of humification, while biochar contributed to metal adsorption, and compost provided essential nutrients. The results confirm that the combined use of amendments is an efficient strategy for the phytostabilization of mine tailings.