Bioaumentación vs bioestimulación en la remediación de suelos contaminados con hidrocarburos. Ensayos comparativos en microcosmos

Abstract

Toda actividad humana genera algún tipo de residuo, algunos más contaminantes que otros, tal es el caso de los derrames producidos por la actividad extractiva del petróleo crudo, de su posterior refinamiento y transporte que impacta de manera negativa en el agua o suelo y debe ser remediada de manera eficiente para beneficio del ecosistema en general. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la conveniencia de utilizar técnicas de bioaumentación frente a la bioestimulación para la biorremediación de suelos contaminados considerando diferentes variables: tipo de suelo y contaminante utilizando cepas bacterianas con capacidad hidrocarburolíticas autóctonas provenientes de sitios contaminados producto de la actividad petrolera regional. Se seleccionaron dos sitios de muestreo en la provincia de Neuquén, aledaños a las localidades de Zapala y Plaza Huincul, a partir de los cuales se realizaron los aislamientos de cepas bacterianas con capacidad para degradar hidrocarburo, las cuales fueron posteriormente caracterizadas fisiológica y molecularmente a los efectos de seleccionar los individuos más aptos para realizar los ensayos de degradación de HTP en microcosmos a escala de laboratorio. Específicamente se realizaron 3 tipos de ensayos en microcosmos: Ensayo I: suelo Arenoso contaminado ex situ con 4,0% de gasoil,ensayo II: suelo arcilloso proveniente de un pasivo ambiental contaminado in situ con 2,0% de petróleo y ensayo III: suelo arcilloso proveniente de un pasivo ambiental contaminado in situ con 6,0% de petróleo. Este suelo fue usado en diferentes concentraciones según se explicita en los protocolos correspondientes. Los ensayos de bioaumentación se llevaron a cabo inoculando los microcosmos con una de las cepas autóctonas previamente aisladas y caracterizadas con comprobada actividad hidrocarburolítica o con un consorcio constituido por mezcla de las mismas cepas. Específicamente se utilizaron 4 cepas identificadas como Microbacterium sp, Brevibacterium sp, Pseudomonas aeruginosa y Pseudomonas putida por separado y un consorcio formado por estas 4 especies. La concentración de los inóculos fue de aproximadamente 8 x107cel. /g suelo en todos los sistemas. Los microcosmos para los ensayos de bioestimulación se prepararon utilizando los mismos tipos de suelos y concentraciones de hidrocarburos pero sin inoculación externa. Ambos sistemas fueron irrigados con agua y para mantener la humedad y fertilizados inicialmente para estimular el crecimiento bacteriano. Se monitoreó el %HTP por método gravimétrico modificado y el crecimiento de los microorganismos por la técnica del número más probable de células por gramo de suelo (NMP cel. /g suelo). La evaluación de la degradación de los HTP se continuó hasta llegar a valores de contaminación por debajo del 1%, condición establecida por la legislación vigente para suelos remediados ex situ para su posterior restitución al lugar de origen. Los ensayos utilizando suelo arenoso permitieron constatar la eficiencia para degradar gasoil de las cuatro cepas aisladas alcanzando valores por debajo del 1% del contaminante luego de 180 días, sin embargo no se detectó efecto sinérgico por acción metabólica conjunta de las cepas participantes del consorcio que incremente la velocidad de consumo del HC. Por otra parte en los ensayos con suelo franco arcilloso se observó que necesitaron aproximadamente 400 días para remediar los residuos contaminados hasta alcanzar valores menores al 1% de HTP para la disposición final del suelo aun partiendo de diferentes concentraciones iniciales de HTP (aproximadamente 2 y 6% de HTP inicial). En ambos suelos el comportamiento de las 4 cepas fue muy similar alcanzando valores semejantes en el %HTP y NMP (7 x109cel. /g suelo). El conjunto de los ensayos permitió establecer que si bien las cepas aisladas tuvieron capacidad hidrocarburolítica demostrada no fueron más eficientes que las bacterias propias ya presentes en los suelos contaminados in situ y por lo tanto, a pesar de haber reforzado con inoculación de bacterias activas a los sistemas con la técnica de bioaumentación, no se logró mejorar la eficiencia en la remediación de los suelos en comparación a la técnica de bioestimulación. Estos resultados se podrían atribuir a la dificultad en la implantación de los inóculos en los sistemas contaminados.