Germinación y bioestimulación en Acacia farnesiana (L.) Willd y Ebenopsis ebano (Berl.) Barneby para la remoción de As, Cd y Zn de lodos residuales por extracción de gas shale en Tamaulipas

Abstract

Introducción: En la actualidad, existe una creciente demanda de hidrocarburos, lo que ha provocado el empleo de tecnologías no convencionales como la fracturación hidráulica. Sin embargo, esta técnica ocasiona daños ambientales a los ecosistemas por la generación de lodos residuales, como es el caso del matorral espinoso tamaulipeco que se encuentra dentro de la Cuenca de Burgos, zona de relevancia económica para la explotación de gas convencional. El objetivo del estudio fue evaluar la germinación de Acacia farnesiana (L.) Willd y Ebenopsis ebano (Berl.) Barneby y su uso potencial con bioestimulación, en la remoción de As, Cd y Zn en lodos residuales provenientes de la extracción de gas shale. Método: Se colectaron semillas de Acacia farnesiana (L.) Willd y Ebenopsis ebano (Berl.) Barneby en el ejido El Zaus, municipio de Hidalgo, Tamaulipas. Se evaluó el índice de germinación (IG) de acuerdo con Zucconi. Los tratamientos fueron 23, considerando los sustratos (dos tipos de lodo, suelo y una mezcla de ambos sustratos), las dos especies de plántulas (Acacia y Ebenopsis) y la bioestimulación donde se utilizó una solución de urea al 46 %. Se utilizaron macetas de tres kilogramos como unidades experimentales, donde se sembraron tres plántulas con tres repeticiones por tratamiento. Se realizó un muestreo final de cada tratamiento para las determinaciones correspondientes de As, Cd, Zn, P y K, las cuales se realizaron por extracción de (DTPA), y posteriormente se llevaron a espectroscopia de emisión atómica de inducción por plasma (ICP-OES Varian modelo 725-ES, Agilent Mulgrave, Australia). El Nitrógeno total, en plántulas y sustratos, se realizó por el método micro Kjeldahl, y la materia orgánica (MO) por Walkely Black.Resultados: Se observaron diferencias en IG (P = 0.02374). Los resultados indican que las características estructurales (tamaño) y fisiológicas (viabilidad del embrión) de las semillas están relacionadas con la capacidad de germinación de estas especies en sustratos contaminados. Se encontraron diferencias significativas en la concentración de As, Cd, y Zn, a través del tratamiento (P < 0.0001). La acumulación de As, Cd y Zn, fue determinada por la estructura de la planta (raíz > tallo >hoja).Conclusión: El índice de germinación de Acacia farnesiana (L.) Willd y Ebenopsis ebano (Berl.) Barneby, en sustratos acuosos de lodos residuales provenientes de la extracción de gas shale, se sustenta en las características estructurales y fisiológicas de cada especie. La remoción de As, Cd y Zn, estuvo influenciada por la especie, el sustrato, la bioestimulación con la urea y la presencia de MO que confiere el efecto tapón que controló la alcalinidad de los sustratos y, por ende, la movilidad de los metales.