Sistemas bioelectroquímicos para la remediación de sedimentos del río Reconquista.

PRADOS, B.; LEZCANO, M.; FERRARO, G.; PORZIONATO, N.; PASQUEVICH, D.; CURUTCHET, G.

Simposio; 5 ISEBE 2016. The 5th International Symposium on Environmental Biotrechnology and Engineering; 2016

Buena partede los contaminantes que sonvertidos a los cuerpos de agua se acumulan en los sedimentos. Las sustanciasorgánicas sedimentan o se adsorben sobre los sedimentos, donde se oxidan en generalanaeróbicamente en reacciones catalizadas por microorganismos y que son claveen el destino de tendrán los metales, que se presentará comúnmente como óxidos o sulfuros,dependiendo del tipo de metal y del potencial redox del sedimento. Conel objetivo de alcanzar la bio-remediación eficiente de sedimentos contaminados con compuestos orgánicos(hidrocarburos, colorantes, etc) e inorgánicos (metales pesados, sulfuros, etc.), estamos trabajando en un sistema queacopla procesos biocatalizados de oxidaciónde sulfuros y materia orgánica con procesos bioelectrogénicos de reducción de metales.Enparticular, en este trabajo presentamos resultados asociados al sistemabioelectroquímico que estamos desarrollando para el tratamiento de sedimentosdel río Reconquista. Los sistemas bioelectroquímicos están constituidos porceldas con dos electrodos, sumergidos en el medio de cultivo apto para anaerobiosFe-reductores y conectados por un circuito externo. En este trabajo, empleamosbarras de grafito polarizadas a 0,24 V para promover la formación de un biofilm de microorganismoselectrogénicos, es decir, capaces de usar superficies sólidas como aceptoresterminales de electrones de su cadena respiratoria. El inóculo empleadoprovenía de un paso previo de enriquecimiento de bacterias Fe-reductoras desedimentos del río Reconquista. Se empleó medio selectivo en la celda, usandoacetato de sodio como dador de electrones y sin aceptor soluble de electronespara favorecer el crecimiento sobre el electrodo. Se mantuvieron condicionesanaeróbicas en la celda por burbujeo constante de N2:CO2(80:20). El crecimiento del biofilm se monitoreo midiendo la producción decorriente en el tiempo, y se consideró la formación de un biofilm maduro unavez alcanzado un valor estable de corriente con la celda en batch. Durante elaislamiento de los microorganismos electrogénicos se monitoreo la producción degases por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Losmicroorganismos aislados fueron subcultivados y caracterizadosfilogenéticamente mediante la técnica de secuenciación del ADN ribosomal 16S. Posteriormente, seprobó la capacidad debioprecipitacion de metales de los biofilms.En este caso, se cambió el potencial del electrodo a -0,5 V y se reemplazó elmedio de cultivo por un medio sin acetato para que el electrodo actuase comodador de electrones. Se agregaron al medio diferentes soluciones de metales afin de evaluar la reducción y precipitación de los mismos por el biofilm. Este mismo ensayo se realizóluego con el efluente obtenido a partir de la biolixiviación aeróbica delsedimento. La determinación de metales en el sedimento y luego en solución,antes y después del tratamiento, se realizó por espectroscopía de adsorción atómica. Además,se observaron los biofilms crecidos en el grafito por microscopía electrónicade barrido (SEM).El sistemabioelectroquímico empleado demostró aplicación potencial en procesos acoplados deinmovilización de metales a partir de lixiviados y oxidación de materiaorgánica del sedimento contaminado.