Sedimentos contaminados del Río Reconquista: comunidades microbianas involucradas en procesos de biorremediación

NATALIA PORZIONATO; CURUTCHET GUSTAVO; CELESTE GRIMOLIZZI; ANA TUFO; SUSANA VAZQUEZ

Congreso; AA2019; 2019

El río Reconquista recibe el aporte de descargas domésticas e industriales desde múltiples canales tributarios que atraviesan barrios periféricos densamente poblados y ambientalmente deteriorados. La contaminación orgánica genera un ambiente anaeróbico, con producción de sulfuros. En estas condiciones, los metales pesados precipitan o son adsorbidos sobre diferentes componentes del sedimento. Cuando los sedimentos son dragados o removidos, los sulfuros son reoxidados, generando acidificación y liberación de metales. Sin embargo, estos procesos de biolixiviación pueden ser utilizados bajo condiciones controladas como una estrategia de remediación. En trabajos previos hemos estudiado el proceso de biolixiviación de sedimentos anaeróbicos de este río y determinado que la microbiota autóctona cumple un rol esencial en el proceso, siendo indispensable el estudio de las comunidades microbianas involucradas para una comprensión cabal del mismo, que permita su optimización.En este trabajo, se trataron sedimentos contaminados del Río Reconquista en reactores de biolixiviación de lecho fijo. Las columnas con sedimento previamente acondicionado se regaron periódicamente y se recircularon los lixiviados. Un reactor (R1) se usó como control, otro (R2) se adicionó con S° como aceptor alternativo de electrones y a un tercero (R3) se le agregó S° y se inoculó con una cepa de Acidithiobacillus thiooxidans aislada a partir del mismo sedimento. Se midieron pH y concentración de Zn y Cu por EAA en los lixiviados y Eh y especiación de metales por extracción secuencial en el sedimento. Se estudió la estructura de las comunidades microbianas presentes en los sedimentos a cuatro tiempos representativos del proceso mediante extracción del ADN total y posterior amplificación por PCR de la región variable V3-V4 del gen ADNr 16, seguida por la secuenciación de los amplicones con el sistema MiSeq® Illumina, Inc.En las columnas con agregado de S° se obtuvo una eficiente extracción de zinc ligada a acidificación. En la columna sin agregado de S° se observó oxidación y cambio de especiación, aunque el metal no pasó al lixiviado por permanecer alto el pH. Las comunidades microbianas cambiaron de forma gradual a lo largo de la columna de sedimento en los reactores, en paralelo con el potencial redox y el pH. En el R1 la estructura de la comunidad no sufrió mayores cambios hasta la última etapa del proceso, donde disminuyen las poblaciones involucradas en el metabolismo del metano y se enriquecen Thiobacillus neutrófilos, Nitrospira y heterótrofos neutrófilos. Hacia el final del tratamiento, las comunidades de los reactores R2 y R3 pasaron a estar dominadas por poblaciones relacionadas con el metabolismo del Fe y el S. La evolución de la comunidad microbiana sugiere que el efecto del agregado de azufre estimula el desarrollo de los microoganismos involucrados en su oxidación. La microbiota acidófila tanto autótrofa como heterótrofa termina dominando en los sedimentos de los reactores con agregado de azufre, independientemente de la inoculación. En cambio, en el reactor sin agregado de azufre prevalecen microorganismos neutrófilos hierro y azufre oxidantes y una mayor diversidad de heterótrofos. Los resultados obtenidos permitirán optimizar las condiciones para la operación de reactores de biolixiviación, que se perfilan como una opción válida para el tratamiento de sedimentos contaminados. En el caso particular del Río Reconquista, los procesos a optimizar en función de los resultados obtenidos en este trabajo permitirán tratar los sedimentos dragados para una posterior disposición adecuada.