Evaluación de estrategias de bioestimulación para la remoción de hidrocarburos del petróleo de un suelo árido de la Cuenca Neuquina (Arg)

Abstract

Los suelos contaminados con hidrocarburos del petróleo (HTP) representan una importante problemática ambiental. La biorremediación ha demostrado ser una técnica eficaz para la recuperación de estos suelos. Es sabido que el mejoramiento de las condiciones ambientales y nutricionales de la microflora autóctona de los suelos puede incrementar los procesos de biodegradación. Esto puede lograrse modificando la humedad y la disponibilidad de nutrientes en suelos pobres, es decir, aplicando lo que se conoce como un proceso de bioestimulación. El objetivo de este trabajo fue evaluar un proceso de bioestimulación de los microorganismos autóctonos presentes en un suelo árido contaminado con HTP de la Cuenca Neuquina. Además, se analizó el efecto del agregado de virutas de madera con el objeto de mejorar las condiciones de aireación del suelo. Se diseñaron ocho microcosmos conteniendo 200 g de suelo contaminado cada uno. Cuatro microcosmos fueron bioestimulados (BIO) adicionando una solución de NH4Cl y Na2HPO4, ajustando así la relación C:N:P a 100:10:1 en base al contenido inicial de HTP. El resto de los microcosmos fueron considerados controles (CC) y se les ajustó la humedad inicial al 15% (CC). A dos de los CC y a dos BIO, se les adicionó 10% de viruta de madera de pino estéril, denominándolos CC-V y BIO-V, respectivamente. Todos los microcosmos se incubaron a 25°C y se mezclaron con el objeto proveer aireación al suelo. Se determinaron los HTP, actividad biológica total (ABT), recuento de bacterias heterótrofas aerobias totales (BHAT) y bacterias degradadoras totales (BDT). A los 42 días todos los sistemas evaluados mostraron una marcada reducción en el contenido de HTP, siendo en promedio un 88% para CC y BIO, y un 79% para CC-V y BIO-V con respecto al valor inicial. Estas reducciones estarían relacionadas con los incrementos observados para el mismo período tanto en la ABT como en los recuentos bacterianos. La ABT se incrementó más de dos veces en todos los sistemas evaluados. Los incrementos de los recuentos de BHAT y BDT fueron similares (dos órdenes de magnitud para CC y BIO, y un orden para CC-V y BIO-V en relación a los recuentos iniciales). La ausencia de diferencias significativas en los porcentajes de remoción de los HTP entre los sistemas CC y BIO (con y sin viruta), indicaría que la aplicación de una técnica de bioestimulación en este suelo no mejora la remoción en comparación con los sistemas donde solo se ajustó el contenido de humedad y además se incorporó aire a través del mezclado. Por otra parte, el agregado de viruta tampoco contribuyó a una mejora en el proceso de degradación de los HTP como se esperaba. Por lo tanto, se puede concluir que una estrategia de bioestimulación y el agregado de viruta no resultarían efectivos para este tipo de suelos, con el nivel de contaminación y el aparente grado de adaptación de la microflora autóctona, siendo el mezclado, aireación y ajuste de humedad un proceso simple y de bajo costo que favorecería la degradación de los HTP.

Os solos de hidrocarbonetos petrolíferos (PTA) representam um problema ambiental importante. A melhoria demonstrou ser uma técnica eficaz para a recuperação desses solos. Sabe-se que melhorar as condições ambientais e nutricionais da microflora indígena dos solos pode aumentar os processos de biodegradação. Isto pode ser conseguido alterando a humidade e a disponibilidade de nutrientes em solos pobres, ou seja, aplicando o que é conhecido como processo de bioestimulação. O objetivo desse estudo foi avaliar um processo de bioestimulação dos microrganismos indígenas presentes em um solo árido contaminado com PTT da Bacia do Neuquin. Além disso, o efeito da agregação das aparas de madeira foi analisado a fim de melhorar as condições de arejamento do solo. Foram projetados oito microcosmos, cada um contendo 200 g de solo contaminado. Quatro microcosmos foram bioestimulados (BIO) adicionando uma solução de NH4Cl e Na2HPO4, ajustando assim a relação C:N:P a 100:10:1 com base no conteúdo inicial de HTP. O resto do microcosmo foi considerado controle (CC) e a umidade inicial foi ajustada para 15% (CC). Dois dos CC e dois BIOs foram adicionados a 10% de pinheiros estéreis, respectivamente chamados CC-V e BIO-V. Todos os microcosmos foram incubados a 25ºC e misturados com o objetivo de fornecer arejamento ao solo. Foram determinados o PHTP, a atividade biológica total (TOP), as bactérias heterotróficas aeróbias totais (BHAT) e as bactérias degradantes totais (BDT). Ao fim de 42 dias, todos os sistemas avaliados apresentaram uma redução marcada no conteúdo de HTP, sendo em média 88% para CC e BIO, e 79% para CC-V e BIO-V a partir do início do estudo. Estas reduções estariam relacionadas com aumentos observados durante o mesmo período, tanto na ABT como na contagem de bactérias. O ABT aumentou mais de duas vezes em todos os sistemas testados. Os aumentos nas contagens de BHAT e BDT foram semelhantes (duas ordens de magnitude para CC e BIO, e uma ordem para CC-V e BIO-V em relação às contagens iniciais). A ausência de diferenças significativas nas percentagens de remoção do PHTP entre os sistemas CC e BIO (com e sem virulência) indicaria que a aplicação de uma técnica de bioestimulação neste solo não melhora a remoção em comparação com sistemas em que apenas o teor de humidade foi ajustado e o ar foi também incorporado através da mistura. Além disso, a adição de vinha não contribuiu para melhorar o processo de degradação dos PTA, como se esperava. Portanto, pode-se concluir que uma estratégia de bioestimulação e a adição de videiras não seriam eficazes para esse tipo de solo, com o nível de poluição e o aparente grau de adaptação da microflora indígena, com a mistura, o arejamento e o ajuste da umidade sendo um processo simples e de baixo custo que favoreceria a degradação do PHTP.