The Bioaccumulative Potential of Heavy Metals in Five Forest Species Living in Mining Environments in the Ecuadorian Amazon Region

Abstract

Heavy metal contamination of soils and ecosystems is an environmental problem that requires urgent attention due to the ecological problems that it generates. Forest species can be used to mitigate contamination because of their potential to bioaccumulate contaminating metals. The objective of this work was to evaluate the bioaccumulator potential of heavy metals in five forest species that live in mining environments in the Ecuadorian Amazon region. The bioconcentration factor for five forest species, such as: Cedrela odorata, Parkia multijuga, Inga edulis, Cecropia ficifolia and Pourouma cecropiifolia, commonly found in the Ecuadorian Amazon was analysed, based on the relationship between the concentration of the heavy metal in leaves and the soil. Atomic absorption spectrometry was used to analyse heavy metals in leaves and soil samples of each plant specie. The results showed that P. cecropiifolia had the highest bioconcentration factor for lead, C. odorata for cadmium and nickel, and I. edulis had the highest potential for iron and aluminium absorption. No correlation was found between the concentration of each element in the soil and the leaves, which shows that the bioaccumulation capacity of the species studied does not depend on the concentration of the element in the soil. This provides relevant information for the inclusion of these species for phytoremediation purposes.

La contaminación de suelos y ecosistemas por metales pesados es un problema ambiental que requiere atención urgente debido a los problemas ecológicos que genera. Las especies forestales se pueden utilizar para mitigar la contaminación debido a su potencial para bioacumular metales pesados. El objetivo de este trabajo fue evaluar el potencial bioacumulador de metales pesados en cinco especies forestales que viven en entornos mineros en la región amazónica ecuatoriana. Se analizó el factor de bioconcentración a partir de la relación entre la concentración de metales pesados en las hojas y el suelo para cinco especies forestales, tales como: Cedrela odorata, Parkia multijuga, Inga edulis, Cecropia ficifolia y Pourouma cecropiifolia, comúnmente distribuidas en la Amazonía ecuatoriana. Se utilizó espectrometría de absorción atómica para analizar los metales pesados en muestras de hojas y suelo de cada especie vegetal. Los resultados mostraron que P. cecropiifolia presentó el mayor factor de bioconcentración de plomo, C. odorata de cadmio y níquel, e I. edulis mayor potencial para absorción de hierro y aluminio. No se encontró correlación entre la concentración de los elementos en el suelo y las hojas, lo que demostró que la capacidad de bioacumulación de las especies estudiadas no depende de la concentración del elemento en el suelo. Esto facilita información relevante para la inclusión de estas especies con fines de fitorremediación.