Inmovilización de cadmio en un suelo mediante la acción de biocarbones activados

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dc.contributor.advisorMuñoz Vargas, María Cristinaes
dc.contributor.authorDe la Fuente O´Ryan, Ignacio Sebastiánes
dc.date.accessioned2025-11-12T19:08:45Z
dc.date.available2025-11-12T19:08:45Z
dc.date.issued2025
dc.descriptionTesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias Agronómicases
dc.description.abstractEste estudio evaluó biocarbones activados de poda de arándano (Vaccinium corymbosum L.) para remediar un suelo contaminado con cadmio (Cd) en la Comuna de Puchuncaví, Chile. Los biocarbones pirólizados a 600°C, se activaron biológicamente (BCbio) mediante el vermicompostaje con Eisenia fetida S; químicamente (BCquim) mediante la copirólisis con poliestireno y de forma combinada (BCbioquim). Cada tipo de formulación de biocarbon fue aplicado al 1% p/p en un suelo contaminado con Cd por actividades industriales (2,71 mg Cd kg⁻¹) bajo un diseño completamente al azar (5 tratamientos × 4 réplicas); preincubándose por 30 días a condiciones controladas. Posteriormente, se trasplantó una Lactuca sativa var. Sierra en cada maceta y se mantuvo por 90 días bajo condiciones controladas. Los resultados mostraron que BCbio logró la mayor reducción de Cd disponible (DTPA: 8,3%, p < 0,05) y la menor concentración foliar (0,19 mg kg⁻¹), siendo el único tratamiento bajo el límite permitido por la normativa de la Unión Europea que es de 0,20 mg Cd kg⁻¹. En contraste, el control (CT) presentó los valores más altos tanto en suelo como foliar. La alta correlación positiva entre Cd disponible y foliar (r = 0,78, p < 0,05) confirmó la biodisponibilidad del metal. La activación biológica demostró disminuir la transferencia de Cd del suelo a la planta, ofreciendo una posibilidad para manejar suelos contaminados con Cd. Por otro lado, aunque los ensayos in vitro revelaron que BCquim y BCbioquim poseían mayor capacidad máxima de adsorción (Qmáx) debido a su mayor área superficial (53.01 y 64.21 m² g⁻¹ respectivamente), esta ventaja no garantizó su eficacia en el suelo real. Factores como competencia iónica (NH₄⁺), pH ácido (4.92) y obstrucción física de poros por coloides limitaron su desempeño in situ. Así, la activación biológica con menor Qmáx pero grupos funcionales estables demostró ser la estrategia más robusta para condiciones edáficas reales.es
dc.description.abstractThis study evaluated activated biochars from blueberry pruning residues (Vaccinium corymbosum L.) for remediating cadmium (Cd) contaminated soil in Puchuncaví District, Chile. Biochars pyrolyzed at 600°C were biologically activated (BCbio) through vermicomposting with Eisenia fetida S., chemically activated (BCquim) via co-pyrolysis with polystyrene, and combined activation (BCbioquim). Each formulation was applied at 1% w/w to industrially contaminated soil (2.71 mg Cd kg⁻¹) under a completely randomized design (5 treatments × 4 replicates), with 30 days pre-incubation under controlled conditions. Subsequently, one Lactuca sativa var. Sierra seedling was transplanted per pot and maintained for 90 days under controlled conditions. Results showed BCbio achieved the highest reduction in available Cd (DTPA-extractable: 8.3%, p < 0.05) and the lowest foliar concentration (0.19 mg kg⁻¹), being the only treatment below the European Union regulatory limit (0.20 mg Cd kg⁻¹). Conversely, the control (CT) exhibited the highest values in both soil and foliar Cd. The strong positive correlation between available and foliar Cd (r = 0.78, p < 0.05) confirmed the metal's bioavailability. Biological activation effectively reduced Cd transfer from soil to plants, demonstrating potential for managing Cd-contaminated soils. Although in vitro assays revealed BCquim and BCbioquim possessed higher maximum adsorption capacities (Qmax) due to their greater specific surface areas (53.01 and 64.21 m² g⁻¹, respectively), this advantage did not ensure efficacy in actual soil. Factors including ionic competition (NH₄⁺), acidic pH (4.92), and physical pore obstruction by colloids limited their in situ performance. Thus, biological activation with lower Qmax but stable functional groups proved the most robust strategy for real edaphic conditions.en
dc.description.campusChillánes
dc.description.departamentoDepartamento de Suelos y Recursos Naturaleses
dc.description.facultadFacultad de Agronomíaes
dc.description.sponsorshipProyecto Fondecyt Regular 1210503 titulado “Biochar activated for bio-remediation and bio-recovery of soils to promote a climate-smart agriculture”es
dc.identifier.urihttps://repositorio.udec.cl/handle/11594/13382
dc.language.isoeses
dc.rightsCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBiocarbón activadoes
dc.subjectBiodisponibilidades
dc.subjectResiduos agrícolases
dc.subjectCadmioes
dc.subject.odsCONSUMO responsable y producciónes
dc.subject.odsAcción CLIMÁTICAes
dc.subject.odsPaz, JUSTICIA e Instituciones fuerteses
dc.titleInmovilización de cadmio en un suelo mediante la acción de biocarbones activadoses
dc.typeThesisen

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