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Bioremediation and reclamation of soil contaminated with petroleum oil hydrocarbons by exogenously seeded bacterial cons

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by

Sara Barros

on 29 January 2014

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Transcript of Bioremediation and reclamation of soil contaminated with petroleum oil hydrocarbons by exogenously seeded bacterial cons

Bioremediation and reclamation of soil contaminated with petroleum oil hydrocarbons by exogenously seeded bacterial consortium: a pilot-scale study
Recuperar un suelo contaminado con petróleo que no era apropiado para el cultivo de plantas utilizando asociaciones de microorganismos degradantes de hidrocarburos de petróleo.
Objetivo
5g suelo contaminado (20% v/w) lo mezclaron
con medio M9 que contenía hexadecano e incubaron.
Materiales y métodos
TPH: Residuos totales de hidrocarburos. 76% de degradación.
Mayor rendimiento con consorcios.
Relaciones sinérgicas.
Menor degradación NSO menor viabilidad.
Análisis de resultados
Conclusiones
Ashis K. Mukherjee & Naba K. Bordoloi
Environmental Science & Pollution Research

*Derrames de petróleo causan problemas cada vez más grandes. ¿Causas?

*Se necesita de técnicas de biorremediación simples y baratas.

*Biorremediación de hidrocarburos es más efectiva con consorcios de bacterias.


Microorganismos:
Bacillus subtilis
DM-04 y
Pseudomonas aeruginosa
M y NM


Plantas:
Cicer aretinum
y
Phaseolus mungo
0,1 ml fue cultivado e incubado, luego
se seleccionaron las colonias basándose en la
degradación de hidrocarburos y la producción
de biosurfractantes.

B. subtillis
DM-04,
P. aeruginosa
M, y
P. aeruginosa
NM
se mantuvieron a -80ºC en glicerol y se subcultivaban cada dos semanas.
¿Porque se subcultivaban?
En el laboratorio utilizaron cuadrantes de 30x40x10 cm con una llenos de suelo con una profundidad de 5cm.
Cada cuadrante fue tratado con 50 ml de
solución biosurfactante obtenido de los
microorganismos aislados previamente a partir de la fermentación de cascara de papa.
Se agregó glucosa, NH4NO3 y KH2PO4/Na2HPO4 como fuente de carbono, nitrógeno y fósforo y luego se inoculo con 250 ml del consorcio de bacterias en partes iguales. Cada 15 días el suelo en cada cuadrante fue labrado y rociado con medio mineral.
Se analizó los residuos totales de hidrocarburos de petroleo antes y después del experimento (180 días abr-sep) comparándolos con controles.

Se realizó cuantificación de células viables antes y después del experimento.
Se determino el pH del suelo por medio de conductimetro,

El contenido total de nitrógeno por el métdodo Kjeldahl

El contenido de potasio por un fotómetro de llama.
Para la estimación del total de hidrocarburos de petroleo presentes en el suelo antes y después del experimento.
Pruebas de recuperación y ecotoxicidad del suelo biorremediado
Se utilizaron 10 g de suelo del cual se obtuvieron compuestos aromáticos, alifáticos, asfaltanos, nitrógeno, azufre y oxigeno por medio de espectrofotometría , cromatografía en silica gel y cromatografía de gas .
La ecotoxicidad del suelo luego del tratamiento fue evaluada a partir de la germinación de Cicer aretinum y Phaseolus mungo a partir de diferentes materas( c/u con 2 Kg de suelo) con los siguientes tratamientos:

-Suelo sin contaminar (C)
-Suelo contaminado con 20% (V/P) de petroleo crudo (S0)
-Suelo contaminado con 20% (V/P) de petroleo crudo tratado con consorcio de bacterias durante:
-30 días (S1)
-90 días (S2)
-180 días (S3)

Se mantuvieron por 28 días a 28ªC y se midio el crecimiento de las plantas cada 7 días. Cada experimento se realizó por triplicado.
Para el análisis estadístico se utilizó la distribución de t student
en la cual se tuvo en cuenta los grados de libertad y y el nivel de significancia (5%) entre los grupos de datos.
Cromatografía de gas para compuestos alifáticos
Cromatografía de gas para compuestos aromáticos
120 días
0 días
180 días sin
tratamiento
180 días con tratamiento
0 días
120 días
180 días sin
tratamiento
180 días con
tratamiento
Los consorcios de bacterias que degradan los hidrocarburos de petroleo, conformados por
B. subtilis
DM-04 y
P. aeruginosa
M y NM, pueden degradar eficientemente estos compuestos en una tasa significativamente mas alta comparado con la degradación de los mismos compuestos realizada por microorganismos individuales.
Se ha sugerido que la interacción sinérgica entre los microorganismos en una comunidad es uno de los factores esenciales para alcanzar exitosamente la bioremediación del suelo.
El suelo recuperado dio las condiciones necesarias para la germinación de semillas de cultivo, indicando así que la aplicación de consorcios bacterianos usados en el presente estudio se pueden utilizar en bioremediación a gran escala de suelo contaminado con petroleo.
El mejor crecimiento de las plantas en el suelo recuperado sugiere que la bioremediación de suelo contaminado con petroleo realizado por consorcios de bacterias puede restaurar efectivamente las condiciones adecuadas para la germinación, crecimiento y desarollo de las plantas de cultivos.
El mayor crecimiento de las plantas de cultivo en suelo recuperado refuerza la idea que los componentes residuales que no son integrados por la contaminación de petróleo, ayudan al crecimiento y desarrollo de las plantas en estudio. Esto se puede deber a los nutrientes que se le agregaban a cada tratamiento.
Recomendaciones
Los resultados obtenidos en este estudio promueven la utilización de consorcios microbianos en la biorremediación a gran escala de suelos contaminados con hidrocarburos de petroleo ya que presentá muchas ventajas.
-Diferentes tipos de enzimas.
-Factores de crecimiento.
-Biosurfactantes.

*Muchos estudios sobre biorremediación de hidrocarburos pero pocos sobre la ecotoxicidad del suelo recuperado.
Microorganismos prefieren compuestos cadena larga
debido a ser menos hidrofóbicos.
Biodisponibilidad factor clave.
Consorcio permite la degradación por diferentes rutas. R. Sinergicas
Componentes extras
ayudan mayor crecimiento (180 d).
Recuperaron condiciones del suelo.
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