Biotransformación de metales pesados presentes en lodos ribereños de los ríos Bogotá y Tunjuelo

El interés en descontaminar los suelos se produce debido a que el flujo del agua transporta la mayoría de los contaminantes y estos tienden a absorberse sobre las superficies presentes o forman fases líquidas, quedando atrapadas en la matriz sólida. Uno de los métodos de corrección biológica que se utiliza en la actualidad es la biorremediación, la cual surge como una rama de la biotecnología que busca resolver los problemas de contaminación (7).
Según la Environmental Protection Agency (EPA), la biorremediación se define como los procesos en los que se usan microorganismos o enzimas producidas por estos para transformar o degradar contaminantes tóxicos en los ecosistemas (8); esta estrategia biológica depende de las propiedades catabólicas que presentan los microorganismos, quienes utilizan los contaminantes para su desarrollo.
Los contaminantes que se liberan en las superficies pueden ser transportados vertical y lateralmente a los suelos de aguas y eventualmente pueden ser inhalados o ingeridos através de aguas para el consumo humano, además pueden ser absorbidos por las plantas y los tejidos animales. Estos contaminantes son llamados también xenobióticos (término que se refiere a las sustancias artificiales que no pertenecen a los sistemas biológicos naturales) (9).
En la absorción microbiana, llamada bioacumulación, las especies metálicas son efectivamente retenidas al interactuar con los fosfatos, proteínas y lípidos en el citoplasma celular compitiendo con los iones sodio, potasio y calcio en los mecanismos biológicos; sus posibilidades de desarrollar una mayor capacidad absorbente dependen del tipo de microorganismo y su etapa de crecimiento (10).
Una característica química importante de las paredes celulares es que poseen igualmente grupos funcionales; las técnicas analíticas muestran que en ellas están presentes polímeros sustituidos con grupos aminos, amidos, carboxílicos, hidroxilicos, fosfatos.
Una vez que la biomasa obtenida principalmente de los desechos de la industria que realizan procesos de fermentación ha sido secada, el residuo es un absorbente eficaz en la remoción de especies metálicas desde efluentes. Este proceso se denomina bioabsorción; igual que en la bioacumulación el tipo de microorganismo determina los biopolímeros presentes en la biomasa seca y asimismo la concentración de los grupos funcionales disponibles como sitios de adsorción. Este conocimiento ha permitido que otras investigaciones se orienten al uso directo de los biopolímeros, desarrollando aún más la biosorción como técnica de metales tóxicos desde efluentes mineros (10).
El ambiente más favorable para la mayor parte de los microorganismos (bacterias, hongos y algas)
(11,12) es:
• Temperatura: 15-45°C.
• pH: entre 5,5 y 8,5.
• Relación de nutrientes carbono: nitrógeno: fósforo de 120:10:1.
• Presencia de agentes oxidantes y/o reductores que permitan las reacciones metabólicas de los
microorganismos.
Además de estas condiciones, para que la biorrecuperación sea efectiva, es necesario que los microorganismos sean los apropiados para el contaminante y que éstos no sean tóxicos para los microorganismos. El principal problema de los metales pesados en el ambiente es que no pueden ser biodegradados; sin embargo los microorganismos pueden interaccionar con ellos transformándolos los cuales obedecen a cambios en el estado de oxidación; esto influye de forma drástica en la movilidad del contaminante, ya que en algunos casos aumenta la solubilidad de los productos de alteración, favoreciendo así su eliminación del medio, y en otros casos disminuye produciéndose una inmovilización del contaminante. La elección entre una u otra transformación dependerá de sí se pretende eliminar la contaminación o sí se quiere evitar su llegada a zonas específicas. Además los microorganismos pueden actuar y biodegradar la materia orgánica y los compuestos orgánicos (ácidos húmicos principalmente), modificando igualmente su movilidad.
Fuente: Biotransformación de metales pesados presentes en
lodos ribereños de los ríos Bogotá y Tunjuelo
Catherine Soto1, Sonia Gutiérrez1, Alexandra Rey-León1,

Edwin González-Rojas1
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