Biorremediación de metales pesados por sulfidogénesis utilizando comunidades y microorganismos sulfato-reductores

Abstract

Debido al incremento de las actividades minera y metalúrgica de los últimos tiempos, las industrias producen efluentes con altas concentraciones de metales y sulfatos, entre los que se incluyen los lixiviados de minerales, los desechos metalúrgicos y los drenajes ácidos de minas (DAM). Estos últimos, de gran impacto ambiental y socio-económico, se caracterizan por tener bajos valores de pH generalmente entre 2 y 3, y en algunos casos aun menores. Debido a esta última condición, la solubilidad de los metales pesados se incrementa presentándose en elevadas concentraciones junto con sulfatos, entre otros iones. Existen numerosas metodologías que se utilizan para el tratamiento de estos efluentes ácidos. El más utilizado consiste en el agregado de agentes neutralizantes que producen la precipitación de los metales como hidróxidos y el aumento del pH del efluente; pero tienen la desventaja de producir grandes cantidades de sedimentos de difícil disposición final, entre otras. La bioprecipitación es una metodología alternativa con posibilidades de usarse en la remediación de estos efluentes así como en otros casos de contaminaciones producidas por metales pesados. En la bioprecipitación se utilizan microorganismos capaces de generar metabolitos que precipitan con muchos de los metales pesados. Dentro de estos microorganismos, se destacan fundamentalmente los microorganismos sulfato-reductores (llamados genéricamente BSR porque la mayoría son bacterias) que bajo condiciones de anaerobiosis, son capaces de reducir el sulfato a sulfuro, utilizando compuestos orgánicos sencillos como dadores de electrones. La generación de sulfuro biogénico y de alcalinidad, son las claves para su aplicación en la precipitación de metales como los sulfuros metálicos correspondientes. La principal ventaja de este tratamiento biológico, es la reducción del volumen de los sedimentos que se generan respecto de aquellos cuando se utilizan hidróxidos y carbonatos. Además, bajo condiciones de anaerobiosis, los sulfuros metálicos son más insolubles que los hidróxidos o carbonatos correspondientes, reduciendo la biodisponibilidad de los metales pesados. Uno de los grandes inconvenientes para la aplicación de este proceso es la gran sensibilidad de estos microorganismos a la acidez del medio, lo cual es frecuente en muchos efluentes industriales contaminados con metales pesados. Por esa razón, resulta relevante la búsqueda de nuevas especies y/o cepas, capaces de resistir bajos valores de pH y de todos modos ser eficaces en la precipitación de metales pesados. En los últimos tiempos se ha incrementado la búsqueda de microorganismos que habitan ambientes extremos debido a su potencial aplicación en procesos biotecnológicos como el mencionado anteriormente. Los ambientes volcánicos, como la zona geotermal de Caviahue-Copahue, suelen reunir estas condiciones y resultan ideales para el relevamiento y el aislamiento de comunidades sulfato-reductoras.