Lead bioaccumulation by three tropical plant species

Abstract

Previous studies indicate that fast growing plants with high biomass could be employed for the remediation of lead (Pb) contaminated sites. Phytoextraction of Pb in a contaminated substrate was evaluated. To evaluate a possible phytotoxicity; physiological indicators such as chlorophyll content and electrolyte leakage were studied. Also, the growth, tolerance index and translocation index of Cucurbita moschata, Capsicum chinense and Cajanus cajan were evaluated. Finally, the effect of the chelating agent (EDTA) on Pb availability and potential translocation was examined. The metal content in the substrate was analyzed using a Flame Atomic Absorption Spectrophotometer (F-AAS) while the Pb content in vegetal tissues (root, stem, leaf and fruit) was estimated using a Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometer (GF-AAS). To the eighth week of exposure, the highest absorption of lead was observed in the treatment of 60 mg/kg of Pb with 200 mg/kg of EDTA. Root tissue samples of C. moschata and C. cajan leaves samples accumulated 24.82 and 28.94 mg of Pb /kg of dry weight, respectively. The chlorophyll content, electrolyte leakage, length of roots and stems, and biomass content were unaffected by the exposure to lead or EDTA.

Estudios previos indican que plantas de crecimiento rápido y con gran biomasa pueden ser empleadas en la remediación de ambientes contaminados con plomo. La fitoextracción de Pb en un sustrato contaminado fue evaluada. Para examinar una posible fitotoxicidad; indicadores fisiológicos como contenido de clorofila y salida de electrólitos fueron estudiados. Asimismo, el crecimiento, índice de tolerancia e índice de translocación de Cucurbita moschata, Capsicum chinense y Cajanus cajan fueron evaluados. Finalmente, el efecto del agente quelante EDTA sobre la biodisponibilidad de plomo y su potencial translocación fue estudiado. El contenido de metal en el sustrato fue analizado usando un Espectrofotómetro de Absorción Atómica de Flama (F-AAS, por sus siglas en inglés), mientras que, el contenido de plomo en tejido vegetal (raíces, tallos, hojas y frutos) fue estimado usando un Espectrofotómetro de Absorción Atómica acoplado a un horno de grafito (GF-AAS, por sus siglas en inglés). A la octava semana de exposición la mayor absorción de plomo fue observada en el tratamiento con 60 mg/kg de Pb con 200 mg/kg de EDTA. Raíces de C. moschata y hojas de C. cajan acumularon 24.82 y 28.94 mg de plomo/kg peso seco, respectivamente. El contenido de clorofila, salida de electrólitos, longitud de raíces y tallos y el contenido de biomasa no fueron afectados por la exposición a plomo o EDTA.