Metallic elements in foliar material and fruits of three tree species as bioindicators

Abstract

This study aimed to determine the presence of metal elements in fruits and leaves of three tree species as bioindicators in San Luis Potosi, Mexico. Ninety fruit and 90 leaf samples (30 per tree species) were collected at five sites (agricultural, suburban, commercial andservices, urban, and mining), using the site and the presence of P. laevigata, S. molle, and A. farnesiana as references. Total concentrations of 13 metal elements were determined using an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). The species were significantlyaffected by Co, As, and Pb (ANOVA, p≤0.05). Considering the land use and the species, thecontents determined in the leaves and fruits of the three species had sufficient and phytotoxic contents of Al, Cd, Co, Ni, Mn, Ti, and Cr, and excessive ranges with the possible phytotoxic effect of As, Cu, Pb, Zn, V, and Fe. The A. farnesiana had the highest concentrations of 12 heavy metals analyzed (HM). The variation in total metal concentrations between leaves and fruits ranged from 84.70 to 99.06%, with V, As, and Cr being prominent. The functionality of these tree species as phytoremediators and bioindicators is reviewed to evaluate environmental impacts on land use.

El objetivo del estudio fue determinar la presencia de elementos metálicos en frutos y hojas de tres especies arbóreas como bioindicadoras en San Luis Potosí, México. En cinco usos de suelo (agrícola, suburbano, comercio y servicios, urbano y minero) y tomando como referencia la ubicación y presencia de 30 árboles de P. laevigata, S. molle y A. farnesiana. Fueron colectadas en total 90 muestras de frutos y 90 de hojas (30 por especie). Las concentraciones totales de 13 elementos metálicos se determinaron utilizando un equipo de espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). La especie tuvo efecto significativo en Co, As y Pb (ANOVA, p≤0,05). Considerando los usos de suelo y la especie, los niveles determinados en hoja y fruto en las tres especies presentaron niveles suficientes y fitotóxicas en Al, Cd, Co, Ni, Mn, Ti y Cr y excesivos con posible efecto fitotóxico de As, Cu, Pb, Zn, V y Fe. A. farnesiana obtuvo las concentraciones más altas de 12 metales pesados (MP). La variación en las concentraciones totales de metales entre hoja a fruto osciló de 84.70 a 99.06%, destacando V, As y Cr. Se comprueba la funcionalidad de estas especies arbóreas como fitorremediadoras y bioindicadoras para evaluar el impacto ambiental en usos de suelo.