Desarrollo de procesos para la biorremediación de suelos de la Provincia de Tierra del Fuego contaminados con hidrocarburos utilizando microorganismos autóctonos.

Abstract

El petróleo sigue siendo en la tercera década del siglo XXI, la fuente principal de energía para la humanidad. Durante la rutina de extracción, distribución y almacenamiento de este, ocurren derrames que contaminan el ambiente. Estos derrames traen consecuencias sobre las propiedades fisicoquímicas y la biota en las matrices afectadas, entre ellos los animales y personas que la habitan, con consecuencias que trascienden el daño apreciable a simple vista. Por eso se hace necesario remediar este daño. Existen métodos fisicoquímicas (oxidación química, remoción térmica, etc.) para la remediación de suelos contaminados con hidrocarburos. Estas técnicas resultan en general costosas y poco amigables con el medio ambiente. Por otro lado, están los métodos basados en la actividad biológica. Así, la biorremediación usa el potencial biodegradador de los microorganismos (propios del suelo o agregados) para remediar los suelos contaminados. Estos métodos son costo-efectivos y tienen bajo impacto ambiental, su efectividad es afectada por factores tales como, propiedades del suelo, concentración de hidrocarburos, pH, temperatura, nutrientes, oxígeno y humedad. La bioestimulación es una de las técnicas de biorremediación que busca aumentar la actividad metabólica de la microbiota autóctona del suelo contaminado, por medio del aporte de nutrientes, oxígeno, humedad y otras modificaciones ambientales.

El objetivo de este trabajo de tesis fue evaluar la eficiencia y factibilidad de aplicar un proceso de biorremediación para la remoción de hidrocarburos en un suelo contaminado de forma crónica de Ushuaia, Provincia de Tierra del Fuego, a escala de laboratorio en microcosmos. Inicialmente se realizó un ensayo de bidegradabilidad in vitro con el fin de evaluar si la microbiota autóctona del suelo tenía la capacidad de biodegradar el hidrocarburo presente bajo condiciones estables de temperatura y aireación. Se demostró que el suelo poseía una microbiota degradadora de hidrocarburos capaces de eliminar parte de los hidrocarburos presentes. Conociendo que existía esta microbiota degradadora de hidrocarburos, se realizó un ensayo de bioestimulación durante 40 días utilizando microcosmos en frascos de vidrio, en los que se mantuvieron constantes la temperatura, humedad y nutrientes. Se evidenció que la bioestimulación provocó un aumento en el número de las bacterias degradadoras de hidrocarburos que se vieron favorecidas por la adición de nutrientes y la presencia de hidrocarburos. No se encontraron diferencias significativas en la remoción de hidrocarburos comparadas con los controles, pero se evidenció una respuesta por parte de los microorganismos en el sistema 11 bioestimulado indicando que esta estrategia puede ser efectiva tal vez con tiempos más prolongados de estudio.

Al final del ensayo se aislaron 11 cepas degradadoras de hidrocarburos, que fueron tipificadas y a las cuales se les evaluó el perfil degradador. La identificación mostró dos Achromobacter sp., ocho Pseudomonas sp. y el hongo micelial Cadophora sp. Entre las Pseudomonas sp. se encontró que algunas son capaces de crecer en gasoil, otras en gasoil y dodecano y otra en gasoil, dodecano y hexadecano. Los Achromobacter sp. crecieron en gasoil y uno además en dodecano mientras que el hongo Cadophora sp. creció en gasoil y dodecano.

The petroleum hydrocarbons continue to be a source of fuel and energy for humanity, during the routine of extraction, distribution and storage of this, spills occur and pollute the environment. These spills bring consequences to the environment, the animals and people who inhabit it, so it is necessary to repair them. There are chemical, physicochemical and thermal techniques to remediate soils contaminated with hydrocarbons, but they are expensive and unfriendly to the environment. Bioremediation techniques use the biodegradable potential of the soil's microorganisms to remediate contaminated soils, are cost-effective and have low environmental impact, are affected by factors such as, soil properties, hydrocarbon concentration, pH, temperature, nutrients, oxygen and humidity. Biostimulation is one of the bioremediation techniques that seeks to increase the metabolic activity of the autochthonous microbiota of the contaminated soil, through the contribution of nutrients, oxygen, humidity and other environmental modifications.

The objective of this study was to apply a bioremediation process in a soil chronically contaminated with hydrocarbons in Ushuaia, Tierra del Fuego Province, at a laboratory scale in microcosm. Initially, an in vitro biodegradability test was carried out in order to evaluate whether the autochthonous soil microbiota had the capacity to biodegrade the hydrocarbon present under stable conditions of temperature and aeration. The soil showed that it possessed a hydrocarbon degrading microbiota capable of removing some of the hydrocarbons present. Knowing that there is a hydrocarbon degrading microbiota, a biostimulation test was carried out for 40 days using microcosms in glass bottles, the temperature, humidity and nutrients were kept constant. It was shown that biostimulation increase the hydrocarbon degrading bacteria and were favored by the addition of nutrients and de presence of hydrocarbons. 12

No significant differences were found in the removal of hydrocarbons compared to controls, but a response by the microorganisms in the biostimulated system was evident, indicating that this strategy may be effective perhaps with longer study times.

At the end of this study, 11 hydrocarbon degrading strains were isolated, their hydrocarbon degrading profile were typified and evaluated, two were identified as Achromobacter sp., eight as Pseudomonas sp. and a mycelial fungus as Cadophora sp. Among the Pseudomonas sp., some were found to grow only in diesel, others in diesel and dodecane, and others in diesel, dodecane and hexadecane; the Achromobacter sp., grew on diesel, and one also on dodecane; Cadophora sp., grew in diesel and dodecane.