Efectos de los Minerales de Arcilla en la Actividad Enzimática como un Potencial Biosensor de la Contaminación del Suelo en el Municipio de Alice
Autores: Maphuhla, Nontobeko Gloria; Oyedeji, Opeoluwa Oyehan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos de los Minerales de Arcilla en la Actividad Enzimática como un Potencial Biosensor de la Contaminación del Suelo en el Municipio de Alice
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Gestión y eliminación de residuos
Palabras clave
Gestión de residuos
Metales pesados
Enzimas del suelo
Contaminación ambiental
Vertido ilegal
Preocupaciones de salud
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
La gestión inadecuada de residuos y el vertido ilegal de basura continúan siendo las principales causas de la grave contaminación ambiental. La exposición humana a metales pesados dañinos ha surgido como una seria preocupación de salud en el continente. Algunas personas en Alice, un pequeño pueblo, cultivan su comida en jardines familiares. Utilizan estiércol animal y compost derivado del suelo obtenido de vertederos para mejorar la fertilidad del suelo del jardín. Los montones de metales pesados en los vertederos están constantemente presentes, liberando cantidades peligrosas de metal al medio ambiente. Los efectos nocivos de los metales pesados en las plantas conducen a condiciones insalubres y problemas ambientales. Los animales y las personas que consumen estas verduras también pueden estar en riesgo de problemas de salud. Evaluar la actividad enzimática del suelo puede potencialmente reducir los efectos negativos de los contaminantes acumulados y mejorar la salud y calidad general del suelo. Las enzimas del suelo son componentes biológicamente activos que tienen un impacto catalítico y se liberan de exudados de raíces, residuos de cultivos y restos de animales. La actividad de las enzimas sirve como un excelente bioindicador de la limpieza y calidad del suelo porque son sensibles a los metales pesados. Se utilizó difracción de rayos X (XRD) para cuantificar los elementos minerales en el suelo utilizando óptica de haz paralelo de 40 kV, 30 mA y radiación CuKalpha. Mientras tanto, la actividad de la enzima se ensayó en diferentes sustratos acoplados. Se encontraron trece (13) minerales de arcilla, incluyendo Talco 2M, Caolinita 2M y Clorita Lawsonita Mica 2M1. Los elementos traza detectados tienen niveles de concentración altos que superan los niveles permitidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los elementos identificados afectaron la actividad enzimática en diferentes niveles. El Mn, Al, Si, V, Ti y Ca afectan negativamente la actividad enzimática del suelo, específicamente la invertasa (INV). Sin embargo, la cantidad de Mg, K, Fe y Zn mostró un efecto ligeramente positivo en la misma enzima (INV). Según esta perspectiva, estos elementos provienen de varias fuentes, cada una con un impacto particular en la contaminación del suelo y la actividad enzimática. Los altos niveles de metales pesados en este estudio pueden deberse a la eliminación inadecuada de residuos, oportunidades limitadas de reciclaje, falta de conciencia pública y aplicación inadecuada de las regulaciones de gestión de residuos. Es esencial emplear tecnologías de la Cuarta Revolución Industrial (4IR), técnicas de eliminación correctas, métodos agrícolas adecuados, regulaciones preventivas y una gestión de residuos eficiente para mitigar los efectos negativos de los metales pesados en el medio ambiente.
Descripción
La gestión inadecuada de residuos y el vertido ilegal de basura continúan siendo las principales causas de la grave contaminación ambiental. La exposición humana a metales pesados dañinos ha surgido como una seria preocupación de salud en el continente. Algunas personas en Alice, un pequeño pueblo, cultivan su comida en jardines familiares. Utilizan estiércol animal y compost derivado del suelo obtenido de vertederos para mejorar la fertilidad del suelo del jardín. Los montones de metales pesados en los vertederos están constantemente presentes, liberando cantidades peligrosas de metal al medio ambiente. Los efectos nocivos de los metales pesados en las plantas conducen a condiciones insalubres y problemas ambientales. Los animales y las personas que consumen estas verduras también pueden estar en riesgo de problemas de salud. Evaluar la actividad enzimática del suelo puede potencialmente reducir los efectos negativos de los contaminantes acumulados y mejorar la salud y calidad general del suelo. Las enzimas del suelo son componentes biológicamente activos que tienen un impacto catalítico y se liberan de exudados de raíces, residuos de cultivos y restos de animales. La actividad de las enzimas sirve como un excelente bioindicador de la limpieza y calidad del suelo porque son sensibles a los metales pesados. Se utilizó difracción de rayos X (XRD) para cuantificar los elementos minerales en el suelo utilizando óptica de haz paralelo de 40 kV, 30 mA y radiación CuKalpha. Mientras tanto, la actividad de la enzima se ensayó en diferentes sustratos acoplados. Se encontraron trece (13) minerales de arcilla, incluyendo Talco 2M, Caolinita 2M y Clorita Lawsonita Mica 2M1. Los elementos traza detectados tienen niveles de concentración altos que superan los niveles permitidos por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los elementos identificados afectaron la actividad enzimática en diferentes niveles. El Mn, Al, Si, V, Ti y Ca afectan negativamente la actividad enzimática del suelo, específicamente la invertasa (INV). Sin embargo, la cantidad de Mg, K, Fe y Zn mostró un efecto ligeramente positivo en la misma enzima (INV). Según esta perspectiva, estos elementos provienen de varias fuentes, cada una con un impacto particular en la contaminación del suelo y la actividad enzimática. Los altos niveles de metales pesados en este estudio pueden deberse a la eliminación inadecuada de residuos, oportunidades limitadas de reciclaje, falta de conciencia pública y aplicación inadecuada de las regulaciones de gestión de residuos. Es esencial emplear tecnologías de la Cuarta Revolución Industrial (4IR), técnicas de eliminación correctas, métodos agrícolas adecuados, regulaciones preventivas y una gestión de residuos eficiente para mitigar los efectos negativos de los metales pesados en el medio ambiente.