Efecto del agregado de surfactantes sobre la degradación de PAH y la diversidad de la comunidad microbiana de suelos crónicamente contaminados

Abstract

El suelo es un recurso indispensable para la vida que permite el desarrollo de las plantas, los animales y el hombre, siendo en este contexto la base fundamental para la explotación agropecuaria y forestal. El incremento de la contaminación ha llevado al deterioro pronunciado de la calidad ambiental y representa, en casos extremos, un importante desafío social que requiere encontrar maneras efectivas de revertir las condiciones negativas que afectan fuertemente la calidad de vida de las comunidades. En este contexto, el presente trabajo de tesis tuvo como objetivo general contribuir al mejoramiento de los conocimientos básicos que permitan evaluar y mejorar las tecnologías de biorremediación, la estrategia de remediación de suelos contaminados con hidrocarburos más frecuentemente utilizada por ser amigable con el ambiente y costo-efectiva con respecto a otras estrategias. El desarrollo de la tesis se centró en el tratamiento de hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH). La sorción al suelo de los PAH disminuye su biodisponibilidad, lo que limita su biodegradación por los microorganismos nativos del suelo. La estimulación de la biorremediación por el uso de surfactantes permitiría estimular la biodegradación a partir del aumento de la biodisponibilidad. Como objetivos específicos se planteó estudiar el efecto del agregado de un surfactante sintético y la inoculación de una cepa productora de biosurfactante sobre la cinética de degradación y desorción de los PAH. En paralelo se planteó relacionar la efectividad de los tratamientos con los cambios producidos por los mismos sobre la diversidad genética de los suelos contaminados. La aplicación del surfactante no-iónico Triton X-100 en concentraciones por debajo de la CMC en un suelo crónicamente contaminado logró acelerar el proceso de biorremediación al estimular la desorción de los PAH sorbidos a la matriz del suelo en tratamiento, permitiendo reducir los costos de tratamientos de biorremediación estimulada por surfactantes. En un suelo crónicamente contaminado y contaminado artificialmente con PAH, el tratamiento con el surfactante Triton X-100 en combinación con el bioaumento con la cepa degradadora de PAH Sphingobium sp. AM y el suplemento de nutrientes, permitió mejorar la eficiencia en la degradación de PAH. El bioaumento con B srf+ en un suelo crónicamente contaminado con PAH evitó el aumento de la fracción sorbida de dichos hidrocarburos a la matriz del suelo de forma comparable a lo observado en el mismo suelo tratado con el surfactante sintético Triton X-100. El bioaumento mencionado, logró un grado de degradación de fenantreno mayor a lo registrado en el sistema control, aunque esto no se vio reflejado en el porcentaje de degradación de la suma total de PAH. Por otra parte, el bioaumento con la cepa AM en combinación con la cepa B srf+, a pesar de haber impedido la sorción de los PAH al suelo, no logró mejorar la efectividad del proceso de biorremediación de PAH; por el contrario, provocó un efecto negativo en la degradación de fenantreno debido probablemente a la competencia entre ambas cepas. Se ha comprobado que la biodisponibilidad de PAH en suelos crónicamente contaminados, contrariamente a lo postulado, no sería el factor limitante en su biodegradación, siendo principales limitantes la capacidad degradadora de la comunidad microbiana nativa y la disponibilidad de nutrientes. Se demostró de esta manera la importancia del análisis integral de los factores tanto fisicoquímicos como biológicos para comprender a los suelos como sistemas complejos, donde la interacción de dichos factores podrá llevar a diferentes resultados.