Aportes de la física en el desarrollo de biodepuradores de agua

PADILLA EDUARDO; PÉREZ R.D.; MATURANO C.; DELFINO A.V.; FERRARI A. ; BONGIOVANNI G. A.

Encuentro; 106a Reunión Anual de Física ? RAFA 2021; 2021

La contaminación del agua con metales pesados representa un riesgo serio a la salud porque se trata de elementos tóxicos, generalmente cancerígenos cuando son consumidos en dosis bajas, pero en forma crónica. Uno de los más relevantes es el arsénico (As) porque alrededor de 4 millones de argentinos (más de 200 millones en el mundo, en más de 100 países 1) consumen agua contaminada con este tóxico. Existen varios métodos de remediación, pero son costosos, o requieren personal entrenado, o utilizan polímeros sintéticos que resultan también tóxicos. Además, suelen generar grandes volúmenes de desechos químicos de difícil disposición final. En los últimos años hemos estudiado la bioacumulación de As en microorganismos extremófilos autóctonos utilizando diversas técnicas de Fluorescencia de Rayos X (micro-SRXRF, STXRF-XANES, TXRF, micro-XRF). Encontramos que los microorganismos colectados en su hábitat contienen 31 µg de As por g de peso seco en promedio 2. Los análisis por SRXRF-XANES realizados en el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón, Campinas, Brasil sugieren que el As ambiental (en agua) es retenido en la cubierta externa 3. Esto es coherente con los estudios realizados por microscopía óptica y de fluorescencia que indican que se trata principalmente de cianobacterias, las cuales están protegidas por una cubierta que retiene los contaminantes para su protección (tesis de grado de Eduardo Padilla). Estos microorganismos presentan diferente coloración dependiendo de las condiciones ambientales (desde blancas a verde oscuro) y gracias a los estudios por Fluorescencia de Rayos X realizados en el IFEG se ha determinado que las colonias más oscuras poseen mayos capacidad de acumulación de As (hasta 50 µg de As por g de peso seco). Los microorganismos fueron incubados en medios de cultivo con 0.250 µg/ml (concentración promedio de aguas naturalmente contaminadas) y encontramos que la concentración de As pasó a estar por debajo del límite de detección de la técnica TXRF, 0.1 µg/ml, sugiriendo capacidad remediadora. Estos estudios se realizan para desarrollar un protocolo de producción de los microorganismos, con la subsiguiente purificación de los biopolímeros de su cubierta, para el desarrollo de resinas naturales de purificación de agua.