Combinación de metodologías de biorremediación y remediación química para el tratamiento de sistemas Co-contaminados

Abstract

El ambiente es impactado permanentemente por la liberación masiva de compuestos tóxicos, producidos esencialmente por actividades antropogénicas, entre las que se destacan las industriales, mineras y agropecuarias. Estos contaminantes se diseminan en cursos de aguas y suelos provocando un serio deterioro del equilibrio ecológico. Con el fin de depurar estos ambientes se pueden utilizar técnicas de biorremediación. Aunque estos procesos pueden ser muy eficaces, en sitios co-contaminados, ciertos contaminantes suelen inhibir parcial o totalmente la actividad microbiana capaz de remediar a los otros compuestos. En general, en ambientes co-contaminados se pueden detectar tanto compuestos orgánicos (plaguicidas, plásticos, hidrocarburos, colorantes sintéticos, etc.) como inorgánicos (As, Cd, Cu, Pb, Cr, Hg, etc.). Una estrategia para extender el uso y la eficiencia de la biorremediación, es su combinación con tratamientos físico-químicos avanzados que contribuyan a disminuir el carácter biorrefractario de ciertos contaminantes y reducir los tiempos de tratamiento. El objetivo del presente trabajo fue integrar metodologías de biorremediación y procesos físico-químicos para el tratamiento de mezclas de contaminantes orgánicos e inorgánicos en sistemas líquidos.Se utilizaron dos sistemas líquidos: agua destilada suplementada con fuentes de C y N (ACN) [glucosa (1 g L-1) y NH4(SO4)2 (4 g L-1)] y medio mínimo (MM) [L-asparagina (0,5 g L-1); K2HPO4 (0,5 g L-1); MgSO4.7H2O (0,20 g L-1) y FeSO4.7H2O (0,01 g L-1)]. Los medios se contaminaron con lindano (2 mg L-1), fenantreno (17,8 mg L-1), negro reactivo 5 (NR5) (200 mg L-1) y Cr(VI) (52 mg L-1). Se realizaron los siguientes tratamientos secuenciales: A) 1° Físico-químico y 2° Biológico; B) 1° Biológico y 2° Físico-químico. Para el tratamiento biológico se inocularon los medios ACN y MM con un consorcio de actinobacterias: Streptomyces sp. M7, Streptomyces sp. MC1, Streptomyces sp. A5 y Amycolatopsis tucumanensis AB0, seleccionadas por su capacidad para degradar diferentes compuestos tóxicos. Los sistemas se incubaron con agitación, a 30 °C, durante 7 días. Para el tratamiento físico-químico se empleó una columna rellena con nanopartículas de Fe adsorbidas en Macrocystis pyrifera (Mpyr) (Fe-Mpyr) (0,6 g de relleno con 27% de Fe), con un flujo de trabajo de 0,35 mL min-1. Al final de cada etapa de tratamiento se determinó la concentración residual de los contaminantes.Secuencia A: Luego del pasaje por la columna, se observó una remoción de lindano de 30% y de NR5 de 35%. Además, se removió la totalidad del fenantreno. Sin embargo, la remoción de Cr(VI) fue menor al 6%. Posteriormente, los medios ACN y MM fueron tratados con el consorcio microbiano y se alcanzó una remoción de lindano y Cr(VI) mayor al 45%. No se observó aumento en la remoción de NR5. Secuencia B: Al final del tratamiento biológico se observó una remoción del 100% del fenantreno. La remoción de lindano alcanzó un 12%, mientras que la de Cr(VI) fue de 50%. La remoción de NR5 fue menor al 7%. Los medios pretratados fueron inyectados en la columna Fe-Mpyr. Al final del tratamiento se alcanzó una remoción de lindano de 75%, y de Cr(VI) de 60%, mientras que la remoción de NR5 alcanzó el 15%.Ambos tratamientos secuenciales fueron eficientes, sin embargo, la eficiencia fue dependiente del contaminante. Independientemente de la secuencia utilizada, se removió el 100% del fenantreno. La mayor remoción de NR5 se produjo utilizando la secuencia A, mientras que la mayor remoción de lindano y Cr(VI) se alcanzó cuando se empleó la secuencia B. Por lo tanto, la elección del sistema de tratamiento dependerá de los contaminantes presentes en la matriz a tratar.