Disponibilidad de metales pesados en suelos

Transcripción

1 Disponibilidad de metales pesados en suelos CARESOIL. -ENERO 15

2 Contextualización y Objetivos ELEMENTOS URBANOS Ba, Cd, Co, Cu, Mg, Pb, Sb, Ti y Zn ACUMULACIÓN en Áreas Agrícolas Periurbanas CONTAMINACIÓN de acuíferos y paso a la CADENA TRÓFICA Características del Metal Factores Ambientales Constituyentes del suelo Baja Precipitación y Elevada Evapotranspiración Carbonatos RETENCIÓN VULNERABILIDAD MOVILIDAD POTENCIAL CARESOIL. -ENERO 15

3 Contextualización y Objetivos ELEMENTOS URBANOS Ba, Cd, Co, Cu, Mg, Pb, Sb, Ti y Zn ACUMULACIÓN en Áreas Agrícolas Periurbanas CONTAMINACIÓN de acuíferos y paso a la CADENA TRÓFICA CONTENIDO TOTAL DE METALES Fracción Móvil Fracción Potencialmente Móvil Fracción Inerte o Inactiva ORGANISMO DIANA EXTRACCIONES SIMPLES CARESOIL. -ENERO 15

4 Muestreo: Puntos seleccionados al azar Tipo: Muestras compuestas (3- kg) Profundidad: 3 cm Criterio: contenido de carbonato, materia orgánica y clase textural Parámetros: Parámetros físico-químicos Estudio Mineralógico (< mm y < µm) CARESOIL. -ENERO 15

5 Diseño Experimental Muestras No Contaminadas (Nivel Tt) Muestras Contaminadas (Nivel Tt1) Muestras Contaminadas (Nivel Tt) Agua destilada mg kg -1 Cd Cu Pb Zn «Aging Effect» SOBREESTIMACIÓN Tt Tt 875 Directive 8/78/CEE (ph > 7) INCUBACIÓN DE LAS MUESTRAS Tiempo: 1 meses Humectación: ciclos humectación-desecación (15 días) McLaughlin, 1 1d 1m 3m m 1m CARESOIL. -ENERO 15

6 Metal contamination disturbs biochemical and microbial properties of calcareous agricultural soils of the Mediterranean area de Santiago-Martín, A., Cheviron, N., Quintana, J.R., González, C., Lafuente, A.L., Mougin, C. Archives of Environmental Contamination and Toxicology CARESOIL. -ENERO 15

7 BGAL (mu g -1 ) BGAL ARYS Inhibition (mu g -1 (%) ) BGAL Inhibition ARYS (%) BGAL DHA Inhibition (mu g -1 (%) ) ARYS nhibition (%) ARYS hibition (%) DHA URE (mu g -1 ) URE BGAL Inhibition (mu g -1 (%) ) BGAL (mu g -1 ) URE BGAL (mu Inhibition g BGAL -1 ) (%) ARYS Inhibition URE (mu g -1 (%) ) BGAL BGAL ARYS PHOS (mu g -1 ) PHOS URE (mu g -1 ) URE (mu g -1 ) PHOS URE (mu g -1 ) URE BGAL PHOS (mu g -1 ) URE BGAL URE PHOS (mu g -1 ) PHOS (mu g -1 ) PHOS (mu g -1 ) PHOS URE (mu g -1 ) PHOS URE PHOS P Uncontaminated soils H1 H H3Metal-spiked M1 M Uncontaminated M3 soils M L1 (Tt1) Lsoils 1) Metal-spiked soils soils (Tt) soils (Tt1) (Tt1) ) 1 1 Metal-spiked soils soils (Tt) (Tt) H1 H H3 H1 H1M1 H H H3 M H3 M1 M1 M3 M M M M3 M3L1 M ML L1 L1 L L H1 H H3 M1 M M3 M L1 L Metal-spiked soils (Tt1) 8 8 Metal-spiked soils (Tt) H1 H1 H H H3 H3 M1 M1 M M M3 M3 M M L1 L1 L L H1 1 H H3 M1 M M3 M L1 L H1 H H3 M1 M M3 M L1 L H3 3M1 Metal-spiked M M3 M L1 soils L(Tt1) Metal-spiked Metal-spiked soils (Tt) soils (Tt1) Metal-spiked soils (Tt) WORKSHOP 1 PROGRAMA CARESOIL. -ENERO Uncontaminated soils Metal-spiked soils (Tt1) Metal-spiked soils (Tt) YS (mu g -1 ) H1 H H3 M1 M M3 M ML1L1LL S (mu g -1 ) 1 Uncontaminated soils H1 H H3Metal-spiked M1 M Uncontaminated M3 soils M L1 (Tt1) Lsoils H1 H H3 M1Metal-spiked M M3 M L1 soils L(Tt1) Metal-spiked soils (Tt) (Tt1) soils (Tt1) 1 Metal-spiked Metal-spiked soils (Tt) soils (Tt1) Metal-spiked soils (Tt) soils (Tt) 1 Metal-spiked soils (Tt) Parámetros Bioquímicos H1 H H3 H1 H1H M1 HH3 M H3M1 Metal-spiked M1 M3 M M M M3 M3 L1M L1 soils LL1 L(Tt1) L H1 H1 HHH3 M1 M M3 ML1L1LL 1 H1 H H3 M1Metal-spiked M M3 Metal-spiked Msoils L1 (Tt) L soils (Tt1) H1 H H3 M1 M M3 M L1 L 1 13 Metal-spiked soils (Tt) Complejos 1 arcilla-humus-hidrolasa? H1 H1 H1 H H H H3 H3 M1 M1 M M M3 M3 M M L1 L1 L1 L L L H1 H H3 M1 M M3 M L1 L H1 H H3 M1 M M3 M L1 L H1 H H3 M1 M M3 M L1 L 1H1 H H3 M1 M M3 M L1 L 1 1 H1 H H3 M1 M M3 M L1 L H1 H H3 M1 M M3 M L1 L H1 H HH3 H3M1 M1M MM3 M3 M M L1 L1LL H1 H H3 M1 M M3 M L1 L 1.3H1 H H3 M1 M M3 M L1 L 1 H1 H H3 H1 M1 H M H3 M3M1 MM L1M3 LM L1 L 8H1 H H3 M1 M Asociaciones M3 M L1 L organominerales 8H1 H H3 M1 M M3 M L1 L 1. H1 H H3 M1 M M3 M L1 L 1 con los metales? H1 H1H HH3 H3M1 M1M MM3 M3 M ML1L1LL H1 H H3 M1 M M3 M L1 L Soil samples 1 1 Arena Gruesa Materia Orgánica Recalcitrante Óxidos de Fe cristalino PROTEASAS

8 Fungal DNA Bacterial DNA Total DNA Bacterial DNA (μg g -1 ) Fungal DNA Bacterial DNA Fungal DNA (μg g -1 ) Total DNA Fungal DNA Total DNA (μg g -1 ) Total DNA ) ) H1 H H1 H3 H M1 H3 M1 M M M3 M3 M ML1L1LL 1 1 H3 1 M1Metal-spiked 8M M3 M L1 soils L(Tt1) 8 Metal-spiked Metal-spiked soils (Tt) soils (Tt1) Metal-spiked soils (Tt) Uncontaminated soils Metal-spiked soils (Tt1) Metal-spiked soils (Tt) H1 H H3 M1 M Metal-spiked M3 M L1 soils L (Tt1) 1 Metal-spiked soils (Tt) Metal-spiked soils (Tt1) 8 Metal-spiked soils (Tt) WORKSHOP PROGRAMA CARESOIL. -ENERO 15 H1 H H1 H3 H M1 H3 M1 M M M3 M3 M M L1 L1 L L 1 1 Estabilización física? 8 H1 Materia H H3 M1 Orgánica M Metal-spiked M3 M L1 L soils (Tt1).1 Arcilla Metal-spiked soils (Tt) 8 Carbonato H1 H1 H H H3 H3 M1 M1 M M M3 M3 M M L1 L1 L L H1 H1 H H H3 H3 M1 M1 M M M3 M3 M M L1 L1 L L 1 8 H1 H H3 M1 M M3 M L1 L Soil samples Parámetros Microbianos Retención de metales? H1 H H3 M1 M M3 M L1 L H1 H H3 M1 M M3 M L1 L H1 H H3 M1 M M3 M L1 L

9 % ADN F/T % ADN B/T DIF Parámetros Microbianos Nivel Trait Tt Nivel Trait Tt Control Trait % % % % 8% 1% ALTERACIÓN Población Bacteriana > Población Fúngica Mayor Capacidad de Adaptación? Proliferación de organismos oportunistas? CARESOIL. -ENERO 15

10 Fungal/Bacterial DNA ratio Parámetros Microbianos Uncontaminated soils Metal-spiked soils (Tt1) Metal-spiked soils (Tt) H1 H H3 M1 M M3 M L1 L Soil samples Contenido de Pb total Incremento del Ratio Hongo/Bacteria Alteración de Procesos Biológicos Clave? Favorecimiento de poblaciones fúngicas resistentes a la contaminación? CARESOIL. -ENERO 15

11 Patrones de Extractabilidad de Metales 1) Soil properties affecting metal extractability patterns in periurban calcareous agricultural soils in the Mediterranean area de Santiago-Martín, A., Valverde-Asenjo, I., Quintana, J.R., González-Huecas and C., Lafuente, A.L. International Journal of Environmental Research. 7 (): Available online at: 31.html ) Metal extractability patterns to evaluate (potentially) mobile fractions in periurban calcareous agricultural soils in the Mediterranean area Analytical and mineralogical approaches de Santiago-Martín, A., Valverde-Asenjo, I., Quintana, J.R., Vázquez, A., Lafuente, A.L., González-Huecas, C. Environmental Science and Pollution Research. (9): Available online at: 3) Temporal trends of metal extractability in calcareous soils affected by soil constituents and metal contamination levels Ana de Santiago Martín; Jose Ramón Quintana Nieto; Inmaculada Valverde Asenjo; Antonio López Lafuente; Concepción González Huecas. International Journal of Environmental Research. 9 (1): Available online at: ) Spatial variation of trace elements in the peri-urban soil of Madrid Antonio Vázquez de la Cueva; Ben P Marchant; Jose Ramón Quintana Nieto; Ana de Santiago Martín; Antonio López Lafuente; Richard Webster Journal of Soils and Sediments. 1: Available online at: CARESOIL. -ENERO 15

12 Patrones de Absorción de Metales por Lactuca sativa sp. 5) Improving the relationship between soil characteristics and metal bioavailability by using reactive fractions of soil parameters in calcareous soils. Ana de Santiago Martín; Folkert van Oort; Concepción González Huecas; Jose Ramón Quintana Nieto; Antonio López Lafuente; Isabelle Lamy. Environmental Toxicology and Chemistry. 3(1): Available online at: ) Carbonate, organic and clay fractions determine metal bioavailability in periurban calcareous agricultural soils in the Mediterranean area. Ana de Santiago Martín; Inmaculada Valverde Asenjo; Jose Ramón Quintana Nieto; Antonio Vázquez de la Cueva; Antonio López Lafuente; Concepción González Huecas. Geoderma. 1-: Available online at: CARESOIL. -ENERO 15

13 Alteración de la Actividad Microbiana 7) Metal contamination disturbs biochemical and microbial properties of calcareous agricultural soils of the Mediterranean area. Ana de Santiago Martín; Nathalie Cheviron; Jose Ramón Quintana Nieto; Concepción González Huecas; Antonio López Lafuente; Christian Mougin. Archives of Environmental Contamination and Toxicology. (3): Available online at: 8) Biological activity in metal-contaminated calcareous agricultural soils: the role of the organic matter composition and the particle-size distribution. Luisa Martin Calvarro; Ana de Santiago Martín; Javier Gómez Quirós; Concepción González Huecas; Jose Ramón Quintana Nieto; Antonio Vázquez de la Cueva; Antonio López Lafuente; Teresa María Rodríguez Fernández; Rosalía Ramírez Vera. Environmental Science and Pollution Research. 1 (9): Available online at: CARESOIL. -ENERO 15

14 Forma parte de los clústeres de "Cambio Global y Nuevas Energías" en las sublíneas "Tecnologías Medioambientales y Nuevas Energías" y "Estudio y Conservación de la Biodiversidad" del Campus de Excelencia Internacional. Investigadores que participan en CARESOIL: Concepción González Huecas Antonio López Lafuente (I.P.) José Ramón Quintana Nieto Ana de Santiago Martín Cristina Vaquero Perea Inmaculada Valverde Asenjo CARESOIL. -ENERO 15