Biorremediación de suelos y aguas contaminadas con cobre

Abstract

Copper is an essential nutrient for organisms but when in excess, it becomes potentially toxic. The copper contamination of soils, rivers and deep water has increased dangerously. Bacteria, algae and fungi are receiving increased attention for removing and/or recovery heavy metals due to its effectiveness, low cost and easy availability. In our laboratory it was demonstrated that certain strains of Escherichia coli might detoxify liquid media with high concentrations of copper. The objectives of this study were: a) adequately process the soil samples, artificially contaminated with copper to release the metal of the liquid and then be captured by bacteria, b) using different mutants of E. coli to remediate the waste water from one of the steps in an sequential oxidative treatment (SOT) for controlling green mold in citrus, which contains in its composition a copper salt. a) Different soil samples artificially contaminated with copper were processed and the acid was obtained in better extraction was HCl. Three sequential extractions of 30 min each released about 90% of the metal. Strains of E. coli showed a higher capture of copper when the supernatants had a pH above 5. A single bacterial extraction recovered 90% of the metal. b) In solutions of SOT containing CuSO4, to recover 90% of the metal from it, were required perform three consecutive bacterial extractions. Some mutants in respiratory chain components were more effective than wild type in this process. This study confirms that some strains of E. coli, in an ex situ process could be efficiently used to detoxify soil or water contaminated with copper.

El cobre es un nutriente esencial para los organismos sin embargo cuando está en exceso, se vuelve potencialmente tóxico. La contaminación con cobre de suelos, ríos y aguas profundas se ha incrementado peligrosamente. Las bacterias, algas y hongos están recibiendo una atención creciente para la eliminación-recuperación de metales pesados debido a su efectividad, bajo costo y fácil disponibilidad. En nuestro laboratorio se demostró que ciertas cepas de Escherichia coli podían detoxificar medios líquidos con altas concentraciones de cobre. Los objetivos del presente trabajo fueron: a) procesar adecuadamente muestras de suelos, contaminados artificialmente con cobre, para liberar el metal al medio líquido y a partir de allí ser capturado por las bacterias; b) utilizar diferentes mutantes de E. coli para remediar el agua de desecho de uno de los pasos del tratamiento secuencial oxidativo (TSO) para el control de moho verde en citrus, que contiene en su composición una sal de cobre. a) Diferentes muestras de tierra contaminadas artificialmente con cobre fueron procesadas y el ácido con el que se obtuvo una mejor extracción fue el HCl. Tres extracciones secuenciales de 30 min cada una solubilizaban alrededor del 90% del metal. Las cepas de E. coli presentaron una mayor captura del cobre cuando los sobrenadantes tenían un pH superior a 5. Con una sola extracción bacteriana se recuperaba el 90% del metal. b) En soluciones del TSO conteniendo CuSO4, para recuperar el 90% del metal de la solución, se necesitaron realizar tres extracciones bacterianas consecutivas. Algunas mutantes en componentes de la cadena respiratoria fueron más efectivas que la cepa salvaje en este proceso. Este estudio confirma que algunas cepas de E. coli, en un proceso ex situ, podrían ser eficientemente utilizadas para detoxificar suelos o aguas contaminados con cobre.