17 Bacterias Degradadoras

8,900 views

Published on

Published in: Business
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
8,900
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
69
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

17 Bacterias Degradadoras

  1. 1. Año 5, Número 25. Diciembre 2009. Sección: Revisión bibliográfica Bacterias que devoran contaminantes en los mantos acuíferos. Autor: Arturo Aburto Medina Investigador Postdoctoral en la Universidad Autónoma Metropolitana, México. Correo electrónico: aburto@correo.cua.uam.mx La limpieza de sitios contaminados (suelo y mantos acuíferos) con sustancias tóxicas puede realizarse mediante bacterias adaptadas que utilizan a los contaminantes como fuente de energía y los convierten en sustancias menos tóxicas. Introducción Unidos ha estimado que 40% de los tanques de almacenamiento en ese país han tenido fugas y que El agua del subsuelo es la que existe debajo de la hasta 30,000 nuevas fugas se registran cada año. superficie en espacios porosos del suelo y fracturas de formaciones geológicas. Se origina como agua Otros estudios indican que de los 2 millones de de lluvia, nieve, ríos y se mueve a través del suelo tanques de almacenamiento de gasolina, mas de hasta que se almacena en los acuíferos. Un acuífero 60.000 presentan fugas en ese país (Rudolph, es un área subterránea que puede incluir varias 1996). Además, una vez que el acuífero esta capas de material permeable como arena, grava y contaminado, la remoción del contaminante es arcilla que permite el flujo del agua del subsuelo y difícil porque el flujo en los acuíferos puede ser tan su almacenamiento. El agua del subsuelo forma lenta como 1 cm/día. parte del ciclo hidrológico y puede eventualmente surgir en la superficie naturalmente en la forma de Atenuación Natural Monitoreada manantiales y ríos. Por lo tanto, una gran alternativa para la Los acuíferos son una importante fuente de agua remediación de sitios contaminados es la potable para las comunidades y muchas veces Atenuación Natural Monitoreada (ANM) ya que no proveen más del 50% del consumo en grandes se requiere de equipo especial, lo cual reduce en ciudades. Sin embargo, hay muchas formas en las gran medida los costos. que los acuíferos se pueden contaminar, ya sea directamente por la descarga industrial de La ANM depende de las actividades catabólicas de desperdicios químicos o indirectamente por los microorganismos nativos y procesos efluentes de agricultura, urbanos e industriales. fisicoquímicos como dilución, dispersión, Una gran fuente de contaminación son los millones volatilización, precipitación, intercambio de iones y de tanques de almacenamiento de combustibles foto oxidación para degradar o detoxificar los como gasolina y diesel que presentan fugas en todo contaminantes. Esta alternativa tiene varias el mundo. ventajas, en particular que no es intrusiva, reduce el La Agencia de protección Ambiental de Estados uso de energía, pero sobre todo, reduce los costos. www.infarmate.org
  2. 2. Año 5, Número 25. Diciembre 2009. Otras alternativas pueden ser muy costosas y contaminantes. Tales incrementos no son inusuales destructivas. Por ejemplo en el Reino Unido, más considerando que la atenuación natural es una de 120 millones de libras son destinadas para la alternativa a largo plazo que podría durar hasta 50 remoción de pesticidas del agua potable cada año años y el proceso puede no ser sostenible durante (www.environment-agency.gov.uk/). ese periodo de tiempo. Así, la opción de ANM para remediar sitios La sustentabilidad del proceso debe comparar contaminados se ha incrementado en años conocimiento sobre la liberación del contaminante recientes. El consejo de recursos nacionales de los y conocimiento sobre los mecanismos protectores. Estados Unidos ha escogido este método para la También se tiene que considerar si hay suficientes remediación de agua de subsuelo contaminada por aceptores y donadores de electrones para la tanques de almacenamiento desde 1997 mineralización de contaminantes por el tiempo (Macdonald, 2000). Además, la agencia ambiental suficiente para su remoción. Pero la mas del Reino Unido ha aceptado este método como importante, debe haber conocimiento si las una alternativa viable para la remediación de reacciones microbianas se mantendrán durante el acuíferos contaminados (www.environment- considerado periodo de tiempo (Smets et al., 2002). agency.gov.uk/). Caso exitoso de ANM Sin embargo, para implementar esta alternativa, El siguiente estudio se basa en un acuífero debe haber una evaluación completa de las contaminado con hidrocarburos que se encuentra circunstancias técnicas y sobre todo, viabilidad para bajo el ANM. la atenuación natural. Debe haber evidencia que los procesos naturales ocurren a tal velocidad que Se investigó específicamente el potencial de no afecte a las personas o al ambiente y se logren biodegradación de benceno (cancerigeno soluble en determinados objetivos dentro de un periodo de agua y que ingerido a altas concentraciones puede tiempo razonable, de ahí que se le llame atenuación ser fatal) in situ y se realizo el muestreo (Fig. 1) y natural monitoreada. Para evaluar la eficacia del la identificación de bacterias que degradan proceso se deben cumplir los siguientes criterios: benceno, además, se confirmo que la alcalinidad (i) Un decremento de contaminantes registrado en extrema y anaerobiosis inhiben la degradación del el sitio (ii) experimentos de laboratorio que contaminante. demuestren que los microorganismos tienen el potencial de degradar los contaminantes y Degradación aeróbica de benceno evidencia que la biodegradación esta ocurriendo in A pesar de que el acuífero tiene un rango de situ (Roling and Van Verseveld, 2002). También, concentraciones de oxigeno disuelto de 0 a 2.57 el diseño de un programa de monitoreo tiene que ppm, se registro degradación aeróbica en 11 de 12 ser especifico para cada sitio y los elementos microcosmos preparados en el laboratorio mientras básicos incluyen tipo, numero y localización de los que no se observó degradación alguna en pozos de monitoreo, diseño del pozo de monitoreo condiciones anaeróbicas. y el numero y tipo de muestras así como la frecuencia de muestreo. Bacterias que degradan benceno Estas características deben permitir al científico el La caracterización de comunidades microbianas se monitoreo, determinar cambios en la calidad del realizo mediante técnicas de biología molecular agua y proveer una advertencia temprana de como librerías de clones y la mayoría de esos cualquier incremento en los niveles de clones fueron relacionados con bacterias www.infarmate.org
  3. 3. Año 5, Número 25. Diciembre 2009. pertenecientes a los géneros Polaromonas, biodegradación del contaminante en condiciones Pseudomonas y Acidovorax las cuales se sabe que microaerofilicas lo cual es apoyado por una realizan su respiración con oxigeno y reducción de disminución continua de los niveles del nitrato respectivamente. Además de encontrar contaminante in situ a través del tiempo. Así bacterias aeróbicas y reductoras de nitrato, también mismo, estos resultados confirman que la se detectaron microorganismos generadores de atenuación natural monitoreada es una alternativa metano que son anaerobios estrictos en las mismas viable para este sitio contaminado. muestras, lo que sugiere que la degradación se lleva a cabo por los dos grupos de microorganismos. Hay una gran evidencia que la mayoría de microorganismos aeróbicos detectados en las librerías de clones están activos y se encuentran degradando el benceno, lo cual es apoyado porque 1) pertenecen a un genero típicamente asociado con la degradación de hidrocarburos aromáticos en agua dulce, 2) las secuencias de clones están relacionadas con Polaromonas naphthalenivorans (Fig. 2) fueron idénticas a las de un microorganismo degradador de naftaleno, 3) el benceno fue la principal fuente de carbono y energía, 4) los clones detectados in situ fueron muy similares a microorganismos degradadores de benceno aislados en el laboratorio previamente. Por lo tanto, los resultados sugieren que al menos un porcentaje de la degradación ocurre en serie, con micro aerófilos facultativos responsables del primer ataque sobre los compuestos aromáticos y la ruptura del anillo de benceno para que la degradación continúe de manera anaeróbica y Fig. 1. Recolección de microorganismos en el sitio finalmente con la generación de metano. Esto no para posterior identificación solo es posible en un ambiente heterogéneo como el de un acuífero, si no que también se ha demostrado previamente en cultivos líquidos. Conclusión La degradación de benceno en medios aeróbicos ha sido demostrada en numerosas ocasiones, sin embargo, la mayoría de los acuíferos presentan condiciones anaeróbicas, lo que favorece la persistencia del contaminante en los acuíferos. El presente estudio logro confirmar la degradación aeróbica de benceno en el laboratorio y sugiere la www.infarmate.org
  4. 4. Año 5, Número 25. Diciembre 2009. attenuation for groundwater cleanup. Environmental Science & Technology 34: 346A-353A. Roling, W.F.M. and Van Verseveld H.W. (2002) Natural attenuation: What does the subsurface have in store? Biodegradation 13: 53-64 Rudolph, B.F., L. McIntire (1996) Biotechnology, Science, Engineering and Ethical Challenges. Washington D.C.: Joseph Henry Press. Watanabe K, Kodama Y, Hamamura N & Kaku N (2002) Diversity, abundance, and activity of archaeal populations in oil contaminated groundwater accumulated at the bottom of an underground crude oil storage cavity.Appl Environ Microbiol 68: 3899-3907. Yerushalmi L, Lascourreges JF, Rhofir C & Guiot Fig. 2. Polaromonas naphthalenivorans SR (2001) Detection of intermediate metabolites of benzene biodegradation under microaerophilic conditions. Biodegradation 12: 379-391 Lecturas sugerida Arturo Aburto, Anne Fahy, Fred Coulon, Arturo Aburto Medina Gordon Lethbridge, Kenneth N. Timmis, Universidad Autónoma Metropolitana-Cuajimalpa Andrew S. Ball and Terry J. McGenity (2009) 26363800 ext 3827 Mixed aerobic and anaerobic microbial aaburto@correo.cua.uam.mx communities in benzene-contaminated groundwaters Journal of Applied Microbiology. ISSN 1364-5072 Fahy A, Lethbridge G, Earle R, Ball AS, Timmis KN & McGenity TJ (2005) Effects of long-term benzene pollution on bacterial diversity and community structure in groundwater. Environ Microbiol 7: 1192-1199. Fahy A, McGenity TJ, Timmis KN & Ball AS (2006) Heterogeneous aerobic benzene-degrading communities in oxygen-depleted groundwaters. FEMS Microbiol Ecol 58: 260-270. Macdonald, J.A. (2000) Evaluating natural www.infarmate.org

×