Evaluación de biomezclas bioaumentadas para la remoción de lindano

Abstract

Los sistemas de biopurificación (SBP) se desarrollaron para realizar el tratamiento de efluentes agrícolas que contienen elevadas concentraciones de plaguicidas. La biomezcla es el componente biológicamente activo de los SBP, donde tiene lugar la degradación de los plaguicidas a velocidades más rápidas que en el suelo. Las biomezclas están formadas por tres componentes: un sustrato lignocelulósico para estimular el crecimiento de microorganismos ligninolíticos, que presentan gran capacidad para transformar contaminantes orgánicos; un componente rico en humus (turba o compost), que aumenta la retención de los plaguicidas en la matriz; y suelo, que usualmente puede estar pre-expuesto a los plaguicidas a tratar, generalmente en una proporción volumétrica de 50:25:25. Dado que el sustrato lignocelulósico es un componente importante de la biomezcla, la bioaumentación de estas matrices con hongos ligninolíticos podría aumentar la eficiencia de los SBP. De la misma manera, la bioaumentación de las biomezclas con bacterias con capacidad para degradar los plaguicidas también es una estrategia apropiada para mejorar el rendimiento de los SBP. Dentro de los microorganismos empleados para este fin, las actinobacterias poseen un gran potencial para biodegradar compuestos tóxicos, entre ellos plaguicidas, debido a su diversidadmetabólica y a su capacidad para actuar sobre diferentessustratos. Los plaguicidas organoclorados (POs) son compuestos tóxicos y cancerígenos, de uso prohibido y/o restringido en muchos países debido a su persistencia en el ambiente, tendencia a la acumulación a través de la cadena alimentaria y toxicidad para organismos a los cuales no están destinados; sin embargo, algunos de ellos continúan siendo utilizados y muchos residuosde POs se encuentran actualmente en diferentes matrices ambientales. El uso indebido de plaguicidas en las actividades agrícolas tiene como resultado un impacto negativo en los cursos de aguas superficiales y subterráneas. La contaminación por plaguicidas a través de fuentes puntuales puede ocurrir debido a derrames intencionales o accidentales, o a la eliminación incorrecta de residuos de plaguicidas, y constituye una de las principales causas de la llegada de estos contaminantes a ríos y otros compartimentos ambientales. El movimiento y la ubicación de este tipo de xenobióticos en suelos involucra mecanismos complejos (volatilización, adsorción y degradación química y biológica) que regulan sus concentraciones; es por ello que los suelos actúan como un filtro activo donde los plaguicidas son degradados, y su disponibilidad y degradabilidad varían dependiendo del tipo de suelo y de las propiedades intrínsecas del plaguicida. Por todo lo expuesto, el uso potencial de los SBP puede representar un enfoque biotecnológico prometedor para el tratamiento de efluentes agroindustriales contaminados con plaguicidas. En el presente libro, se evalúa la remoción de lindano en biomezclas realizadas con suelos de diferentes clases texturales. Para tal fin, se empleó un consorcio integrado por las actinobacterias Streptomycessp. A2, A5, A11, M7, y el hongo filamentoso Trametes versicolor S5NG1. Se formularon biomezclas con bagazo de caña de azúcar, turba y suelo de diferentes características texturales (arcilloso, franco limoso y arenoso) y las mismas se bioaumentaron con el consorcio seleccionado. Las biomezclas se contaminaron con una concentración de lindano de 100 mg kg-1 sucesivamente dos veces (a los 0 y 66 días de incubación). Durante el primer ciclo de contaminación, la remoción del plaguicida fue de 80, 81 y 87% para las biomezclas formuladas con suelo franco limoso, arcilloso, y arenoso, respectivamente y bioaumentadas con el consorcio microbiano. Estos valores fueron significativamente mayores que las remociones obtenidas en las biomezclas sin inocular, excepto en el caso de la biomezcla formulada con suelo franco limoso, en la cual no hubo diferencia significativa. La remoción de lindano en el segundo ciclo de contaminación fue de 20, 35 y 52% para las biomezclas bioaumentadas y preparadas en base a suelo arenoso, arcillosoy franco limoso, respectivamente. Se puso de manifiesto que la eficiencia de un sistema de biopurificación depende de las características del sistema en estudio y que los sistemas de lechos biológicos resultan una alternativa interesante para la prevención, así como para el tratamiento de diferentes matrices contaminadas. En base a los mayores porcentajes de remoción del plaguicida y menores tiempos de vida media (T1/2) observados, la biomezcla formulada con suelo franco limoso, bagazo de caña de azúcar y turba comercial, e inoculada con un consorcio microbiano aislado del noroeste argentino, podría ser empleada en sistemas de biopurificación para el tratamiento de efluentes agroindustriales contaminados con plaguicidas organoclorados.