Remediación de suelos contaminados con fenantreno por oxidación química: efecto de la concentración de oxidante

Abstract

Los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH), son principalmente producidos por fuentes antropogénicas e implican un riesgo para el ambiente debido a sus propiedades tóxicas y carcinogénicas. La oxidación química en suelos y aguas contaminadas con PAH, es efectiva para superar las limitaciones de la biorremediación, especialmente en mezclas complejas. En este trabajo se estudió la eficiencia de la degradación de fenantreno con persulfato de sodio (PS) como oxidante, en microcosmos de suelo prístino contaminado artificialmente. Se prepararon microcosmos contaminados con fenantreno (130 mg/kgTIERRA SECA) y se trataron con diferentes concentraciones de PS ([PS]0: 0.83; 4.17; 8.33; 21.00 y 41.70 g/kgTIERRA SECA). Como controles se reservaron microcosmos contaminado con fenantreno (BioD) y microcosmos de suelo estéril, con fenantreno y PS (ChemD). Todos los sistemas se estudiaron por triplicado. Los microcosmos fueron incubados a 24°C por 28 días. Se determinó el pH, la concentración de fenantreno ([FEN]) y las matrices de excitación emisión de fluorescencia de los extractos acuosos alcalinos (MExEm). Se observó que el tratamiento oxidativo no produce cambios inmediatos (24 hs) en la concentración residual de fenantreno ([FEN]R). Luego de 7 días, sólo el microcosmo con mayor [PS]0 muestra un porcentaje significativamente menor de [FEN]R con respecto a BioD. Sin embargo, al final del experimento (28 días), la eliminación de fenantreno en los microcosmos con [PS]0 ≤ 8.33 g/kgTIERRA SECA alcanzó un 60-80%, sin mostrar diferencias significativas con BioD. En los microcosmos con [PS] ≥ 21.00 g/kgTIERRA SECA se observó una inhibición sobre los procesos de degradación, que podría deberse en parte al significativo descenso de pH observado, alcanzando niveles de eliminación de fenantreno significativamente menores (20-35%). El microcosmo ChemD no mostró una disminución significativa en la [FEN]R (90 %, a los 28 días). Las MExEm fueron similares en todos los casos: se observan dos zonas con máximos de intensidad correspondientes a las sustancias húmicas y a la presencia de fenantreno.

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are mainly produced by anthropogenic sources involving a risk to the environment due to their toxic and carcinogenic properties. Chemical oxidation in soils and waters contaminated with PAH is effective to overcome the limitations of bioremediation, especially in complex mixtures. The goal of this study was to examine the efficiency of phenanthrene degradation with sodium persulfate (PS) as oxidant, in soil microcosms freshly contaminated. Contaminated microcosms were prepared with phenanthrene (130 mg/kgDRY SOIL) and treated with different concentrations of PS ([PS]0: 0.83, 4.17, 8.33, 21.00 and 41.70 g/kgDRY SOIL). Controls were a microcosm contaminated with phenanthrene (BioD), and a sterile soil microcosm, with phenanthrene and PS (ChemD). All the systems were studied by triplicate. Microcosms were incubated at 24 ° C for 28 days. Physicochemical parameters as pH, concentration of phenanthrene and excitation fluorescence emission of the alkaline aqueous extracts (MExEm) were evaluated. Oxidative treatment does not produce immediate changes (24 hours) in residual phenanthrene concentration ([PHEN]R). After 7 days, only the microcosm with higher [PS]0 showed a significantly lower percentage of [PHEN]R than BioD. However, at the end of the experiment (28 days), the elimination of phenanthrene in the microcosms with [PS]0 ≤ 8.33 g/kgDRY SOIL reached 60-80%, showing no significant differences with BioD. In microcosms with [PS]0 ≥ 21.00 g/kgDRY SOIL inhibition on the degradation processes was observed, reaching levels of phenanthrene removal significantly lower (20-35%). This behaviour could be explained by the significant decrease in pH. The microcosm ChemD did not showed significant decrease in [PHEN]R (90% at 28 days). The MExEm were similar in all cases: there are two areas of maximum intensity for characteristic patterns of humic acid and phenanthrene.