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Nuevos avances en la investigación de
suelos contaminados con hidrocarburos |
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Con el objetivo de “contribuir al mejoramiento de los conocimientos básicos que permitan evaluar y mejorar las tecnologías de biorremediación”, la investigadora comodorense Laura Madueño desarrolla desde La Plata -en coordinación con docentes de la Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco (UNPSJB) y con el aporte económico de la empresa Oil m&s en algunas etapas del proyecto- una tesis doctoral en la que investiga nuevas estrategias para la recuperación de suelos contaminados por hidrocarburos.
Audio / Entrevista: "El Engranaje" - Radio Del Mar |
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Si bien el lugar de trabajo propuesto es el CINDEFI (lugar de trabajo del director de Beca), algunos puntos de las actividades serán realizados en los laboratorios de la empresa Oil m&s y en los Laboratorios de la UNPSJB (CRIDECIT-FCN) bajo la supervisión del codirector de beca.
El trabajo se desarrolla bajo el título “Obtención de inoculantes bacterianos y evaluación de su aplicación en procesos de biorremediación de suelos de la Patagonia semiárida contaminados con PAH”. En este caso, según se especifica, algunos de los estudios se realizarán en el laboratorio de equipamiento de alta complejidad para análisis químicos del Laboratorio de Investigación de la empresa Oil m&s y en los de la UNPSJB.
Según está establecido en los objetivos particulares del proyecto, se busca “evaluar la aplicabilidad de diferentes estrategias de bioaumento sobre la biorremediación de suelos contaminados con PAH y con mezclas complejas de los mismos” y, entre otros, “estudiar los cambios producidos en la estructura y función de las comunidades microbianas de suelos contaminados por efecto del inoculante (libre y/o inmovilizado)”.
Residuos de hidrocarburos
Según explica el proyecto, “aunque la tendencia mundial está orientada a eliminar o disminuir la generación de residuos, los residuos con hidrocarburos provenientes de industrias petroleras y petroquímicas y/o las contaminaciones accidentales producidas por este tipo de actividades, requieren tratamientos que son habitualmente muy complejos”.
El trabajo especifica que en la Patagonia Central “el petróleo constituye uno de los principales recursos naturales. Durante las actividades de extracción, transporte y almacenamiento del mismo se producen residuos y derrames accidentales que provocan la contaminación de los suelos”.
Dentro de los hidrocarburos, los compuestos de mayor riesgo para la salud humana son los hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAH), por su conocida carcinogenicidad y mutagenicidad. Una de las metodologías de tratamiento de este tipo de contaminantes, ya ampliamente aceptada en el mundo especialmente por resultar más económica y con menores consecuencias posteriores, es la biorremediación que aprovecha e incentiva los procesos de biodegradación naturales para transformar y degradar contaminantes orgánicos, cuyo punto final ideal es la mineralización del contaminante.
“Los PAH son típicos contaminantes para los cuales la incorporación de cepas microbianas competentes (bioaumento) podría facilitar la limpieza de los sitios contaminados. Es decir, son moléculas complejas que sólo pueden ser degradadas por una específica combinación de microorganismos y rutas metabólicas”, explica Madueño.
Si bien el bioaumento, como técnica para mejorar la biorremediación de sitios contaminados ha sido objeto de numerosos estudios, “permanece discutible tanto desde el punto de vista científico como tecnológico. Las ventajas de la inoculación no han sido claramente demostradas debido a los ambiguos resultados obtenidos cuando se compara con la degradación por la flora microbiana indígena. Se han propuestos numerosas hipótesis para explicar los escasos resultados obtenidos con las estrategias de bioaumento: competencia con la flora nativa, inhibición por acumulación de productos de degradación, baja disponibilidad de los PAH, etc”, aclara.
La habilidad de un microorganismo de metabolizar determinados compuestos es una condición necesaria pero no suficiente para asegurar la biodegradación. Numerosos parámetros afectan la sobrevida de los microorganismos en el medio ambiente: disponibilidad de nutrientes, humedad, características físico- químicas del medio ambiente, predación, parasitismo y competencia con la población microbiana indígena.
En este contexto, “existen numerosos factores y condiciones que limitan la actividad degradativa de las poblaciones microbianas indígenas en la Patagonia semiárida, como son las bajas temperaturas y las temperaturas fluctuantes (entre -20° C en invierno y 37° C en verano), los fuertes vientos (de hasta 120 km/h), la baja humedad, el bajo contenido de nutrientes (como el P y el N) del suelo y su pH alcalino. La combinación de estos factores genera condiciones sub-óptimas de degradación por parte de las comunidades microbianas naturales que tienen como consecuencia la persistencia a través del tiempo de los hidrocarburos contaminantes en los suelos del lugar”.
Estudios previos llevados a cabo en la Patagonia demostraron que las bacterias de los taxones Rhodococcus y Gordonia fueron componentes predominantes de la población bacteriana de suelos contaminados con petróleo. Las bacterias del grupo de los actinomycetes autóctonas de la Patagonia demostraron poseer un amplio potencial de degradación de hidrocarburos, tales como las mezclas complejas: petróleo crudo, kerosene, gas-oil; o hidrocarburos puros alifáticos lineales y ramificados y aromáticos substituidos.
Otro aspecto importante de estos microorganismos es su prevalencia en suelos de la Patagonia semiárida. Las bacterias no esporuladas del grupo de los actinomycetes han demostrado en estudios anteriores gran tolerancia a condiciones de desecación, no solo manteniendo la viabilidad en largos períodos de tiempo sometidas a este estrés, sino también la capacidad de reiniciar el crecimiento y la degradación de hidrocarburos posteriormente.
“Además poco se conoce acerca de cómo las cepas inoculadas interactúan con la microbiota autóctona e impactan sobre la comunidad microbiana, incluyendo a los microorganismos degradadores de PAH nativos”, sostiene Madueño en la presentación del trabajo.
En el proyecto, según explica, se aislarán y caracterizarán bacterias degradadoras de PAH de suelos Patagónicos contaminados con PAH, se seleccionarán aquellas con propiedades fisiológicas que sugieran la existencia de mecanismos de adaptación y de mantenimiento de su actividad bajo las condiciones ambientales típicas del lugar.
“Se estudiará en el laboratorio el efecto de la inoculación de distintas formulaciones bacterianas y en distintas condiciones operativas, sobre la cinética de degradación de los PAH, el establecimiento y supervivencia en tierra de las poblaciones y/o consorcios inoculados y las modificaciones que estos produzcan sobre la dinámica y estructura de la comunidad bacteriana del suelo; para determinar finalmente la estrategia de bioaumento más efectiva”, explica.
Para este trabajo se coordinan e integrarán esfuerzos de dos grupos de investigación involucrados. Ambos grupos, dice Madueño, “son necesarios para la realización adecuada” del plan de trabajo: el grupo de la Dra. Irma Morelli (directora) con una larga experiencia en la degradación de mezclas complejas conteniendo PAH, estudio de la efectividad de estrategias de Bioaumento y de técnicas moleculares aplicables al estudio de comunidades microbianas complejas; y el grupo del Doctor Hector Álvarez (codirector del proyecto) que desarrolla su investigación fundamentalmente en biorremediación de suelos semiáridos contaminados hidrocarburos y en el estudio de los distintos mecanismos bacterianos de adaptación a las condiciones ambientales.
Por otra parte se suma el interés de la empresa OIL m&s SA. en el desarrollo de estrategias de remediación de sitios contaminados con hidrocarburos, para lo cual mantiene convenio de cooperación con el grupo del doctor Álvarez desde 2005. |
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