Los nanoplásticos amenazan la capacidad de las plantas para eliminar los desechos industriales
Los jacintos de agua pueden ayudar a purificar el agua contaminada cuando se cultivan en humedales artificiales, pero la contaminación por nanoplásticos podría reducir drásticamente su eficiencia.
Son muchas las investigaciones sobre la construcción de humedales artificiales para la eliminación de residuos industriales. Ahora se ha publicado un nuevo estudio en el Diario de materiales peligrosos realizado por Huawei Jia y colegas en China ha revelado que la planta acuática Pontedería Crassipes(también conocido como Eichhornia crassipes o jacinto de agua) comúnmente utilizados para eliminar los contaminantes de las fuentes de aguas residuales pueden tener problemas. Los científicos probaron la capacidad del jacinto de agua para absorber contaminantes cuando el agua está contaminada con nanoplásticos. Descubrieron que estos fragmentos de plástico, que son más pequeños que los microplásticos, ingresan al cuerpo de la planta, causando estrés y afectando su capacidad de funcionamiento.
Los microplásticos son una preocupación ambiental reconocida, pero Jia y sus colegas dicen que los nanoplásticos, fragmentos de plástico de menos de un milímetro, podrían plantear un problema aún mayor. Citan a Luo y sus colegas quienes dicen: “Se ha estimado que el nivel ambiental de las NP podría ser 17 órdenes de magnitud más alto que el de las MP y mostrar una tendencia creciente con el tiempo”. De hecho, para volver a la fuente de esta afirmación, Besseling y sus colegas escriben: “Sin embargo, las futuras concentraciones numéricas de nanoplásticos en el medio ambiente podrían ser potencialmente 17 órdenes de magnitud más altas que las de los microplásticos, debido a la fragmentación de partículas plásticas más grandes (cálculo basado en esferas de 5 mm que se fragmentan en esferas de 100 nm). Independientemente de la realidad actual, los nanoplásticos más pequeños tienen un área de superficie mayor en comparación con su volumen que los microplásticos, lo que facilita algunas interacciones químicas. Debido a su tamaño más pequeño, pueden entrar más fácilmente en la cadena alimentaria.
El equipo estudió cómo el jacinto de agua Pontedería Crassipesdenominado Eichhornia crassipes en el artículo, podría eliminar los nanoplásticos de poliestireno. Los jacintos de agua son plantas acuáticas flotantes de rápido crecimiento que se pueden usar para eliminar contaminantes como antibióticos y metales pesados de las aguas residuales. Jia y sus colegas pusieron jacintos de agua en aguas residuales con diferentes concentraciones de nanoplásticos y luego estudiaron cómo crecían las plantas.
El equipo encontró nanopartículas en las hojas, raíces y pecíolos de los jacintos de agua. El equipo cree que las raíces son un punto de entrada obvio para las nanopartículas, pero puede haber otros puntos de entrada. Se refieren a investigaciones sobre pastos marinos que muestran que las nanopartículas también pueden penetrar en la epidermis de las hojas.
Las nanopartículas tuvieron un impacto medible en cómo crecieron las plantas. A bajas concentraciones, los pecíolos en realidad aumentaron de diámetro, posiblemente para compensar el efecto de las nanopartículas. Sin embargo, a altas concentraciones de nanopartículas, hubo un fuerte efecto negativo sobre el crecimiento de las plantas. El crecimiento de la planta reflejó la capacidad de la planta para eliminar la contaminación. Los científicos descubrieron que, en concentraciones más bajas, las plantas eran extremadamente eficaces para eliminar algunos contaminantes, reduciendo la demanda química de oxígeno en un 99 % y la demanda de NH4-N en un 96 %. La eliminación de la demanda química de oxígeno se redujo al 31 % en presencia de una alta concentración de nanopartículas.
La investigación abre nuevas vías de investigación para los científicos que trabajan en fitorremediación, el uso de plantas para eliminar desechos. Una vía bastante obvia es ver si es posible criar jacintos de agua que sean mejores en el manejo de nanoplásticos para mantener la eficiencia de los humedales artificiales. Jia y sus colegas destacan otra posibilidad. Encuentran que los jacintos de agua inmovilizan nanoplásticos en sus órganos. Entonces, ¿hay alguna manera de usar plantas para limpiar la contaminación plástica? Si la predicción de Besseling y sus colegas se hace realidad, habrá una asombrosa cantidad de contaminación que limpiar.
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Jia H, Yu H, Li J, Qi J, Zhu Z y Hu C (2023). Diario de materiales peligrosos, (131140), pág. 131140. Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131140.