Ir al menú de navegación principal Ir al contenido principal Ir al pie de página del sitio

SECCIÓN B: CIENCIAS BIOLÓGICAS Y AMBIENTALES

Vol. 15 Núm. 1 (2023)

La biodisponibilidad como herramienta para planificar la biorremediación de suelos contaminados con petróleo

DOI
https://doi.org/10.18272/aci.v15i1.2705
Enviado
mayo 14, 2022
Publicado
2023-05-16

Resumen

La contaminación del suelo es un evento frecuente siendo la biorremediación una tecnología ampliamente utilizada para su tratamiento. En teoría, solo la fracción biodegradable de un compuesto puede ser degradada mediante biorremediación. Esta hipótesis fue evaluada mediante la estimación de la fracción biodisponible en suelos arcillosos contaminados con hidrocarburos totales de petróleo, contrastando esta medición bajo dos escenarios: condiciones estándares de laboratorio y a cielo abierto (tratamientos de biopilas y landfarming con unidades experimentales de 120 m3). La biodisponibilidad de hidrocarburos se determinó mediante la aplicación de técnicas de extracción no exhaustiva con 50%-propanol.  La eficiencia de los tratamientos (basada en la concentración total de hidrocarburos) fue de 47.27 y 45.83% en condiciones de laboratorio y campo respectivamente. Por otro lado, la eficiencia de la biorremediación (medida mediante la fracción biodisponible del hidrocarburo) fue del 92.66 y 88.76% en condiciones de laboratorio y campo, respectivamente. Los resultados obtenidos sugieren que la estimación de la biodisponibilidad puede ser usada como herramienta para definir la eficiencia de la aplicación de biorremediación en suelos contaminados.

viewed = 438 times

Citas

  1. Cui, J.-Q., He, Q.-S., Liu, M.-H., Chen, H., Sun, M.-B., Wen, J.-P., 2020. Comparative Study on Different Remediation Strategies Applied in Petroleum-Contaminated Soils. Int. J. Environ. Res. Public. Health 17, 1606. https://doi.org/10.3390/ijerph17051606
  2. Cuypers, C., Clemens, R., Grotenhuis, T., Rulkens, W., 2001. Prediction of Petroleum Hydrocarbon Bioavailability in Contaminated Soils and Sediments. Soil Sediment Contam. Int. J. 10, 459-482. https://doi.org/10.1080/20015891109374
  3. Dandie, C.E., Weber, J., Aleer, S., Adetutu, E.M., Ball, A.S., Juhasz, A.L., 2010. Assessment of five bioaccessibility assays for predicting the efficacy of petroleum hydrocarbon biodegradation in aged contaminated soils. Chemosphere 81, 1061-1068. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2010.09.059
  4. Delille, D., Coulon, F., 2008. Comparative Mesocosm Study of Biostimulation Efficiency in Two Different Oil-Amended Sub-Antarctic Soils. Microb. Ecol. 56, 243-252. https://doi.org/10.1007/s00248-007-9341-z
  5. Diplock, E.E., Mardlin, D.P., Killham, K.S., Paton, G.I., 2009. Predicting bioremediation of hydrocarbons: Laboratory to field scale. Environ. Pollut. 157, 1831-1840. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2009.01.022
  6. Environmental Protection Agency, 1996a. Total Recoverable Petroleum Hydrocarbons By Infrared Spectrophotometry. Method 8440.
  7. Environmental Protection Agency, 1996b. Soil and Waste pH. Method 9045D.
  8. European Environment Agency, 2021. Glossary [WWW Document]. URL https://www.eea.europa.eu/help/glossary/chm-biodiversity/recalcitrant
  9. Fuentes, S., Méndez, V., Aguila, P., Seeger, M., 2014. Bioremediation of petroleum hydrocarbons: catabolic genes, microbial communities, and applications. Appl. Microbiol. Biotechnol. 98, 4781-4794. https://doi.org/10.1007/s00253-014-5684-9
  10. González-Alcaraz, M.N., Malheiro, C., Cardoso, D.N., Prodana, M., Morgado, R.G., van Gestel, C.A.M., Loureiro, S., 2020. Bioaccumulation and Toxicity of Organic Chemicals in Terrestrial Invertebrates, in: Ortega-Calvo, J.J., Parsons, J.R. (Eds.), Bioavailability of Organic Chemicals in Soil and Sediment, The Handbook of Environmental Chemistry. Springer International Publishing, Cham, pp. 149-189. https://doi.org/10.1007/698_2020_511
  11. Katayama, A., Bhula, R., Burns, G.R., Carazo, E., Felsot, A., Hamilton, D., Harris, C., Kim, Y.-H., Kleter, G., Koedel, W., Linders, J., Peijnenburg, J.G.M.W., Sabljic, A., Stephenson, R.G., Racke, D.K., Rubin, B., Tanaka, K., Unsworth, J., Wauchope, R.D., 2010. Bioavailability of Xenobiotics in the Soil Environment, in: Whitacre, D.M. (Ed.), Reviews of Environmental Contamination and Toxicology Vol 203, Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. Springer New York, New York, NY, pp. 1-86. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-1352-4_1
  12. Kuppusamy, S., Palanisami, T., Megharaj, M., Venkateswarlu, K., Naidu, R., 2016. Ex-Situ Remediation Technologies for Environmental Pollutants: A Critical Perspective, in: de Voogt, P. (Ed.), Reviews of Environmental Contamination and Toxicology Volume 236, Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. Springer International Publishing, Cham, pp. 117-192. https://doi.org/10.1007/978-3-319-20013-2_2
  13. Marschner, B., Kalbitz, K., 2003. Controls of bioavailability and biodegradability of dissolved organic matter in soils. Geoderma 113, 211-235. https://doi.org/10.1016/S0016-7061(02)00362-2
  14. Nunes, D.A.D., Salgado, A.M., Gama-Rodrigues, E.F. da, Taketani, R.G., Cunha, C.D. da, Sérvulo, E.F.C., 2020. Use of plant materials for the bioremediation of soil from an industrial site. J. Environ. Sci. Health Part A 55, 650-660. https://doi.org/10.1080/10934529.2020.1726695
  15. Ortega-Calvo, Jose J., Stibany, F., Semple, K.T., Schaeffer, A., Parsons, John R., Smith, K.E.C., 2020. Why Biodegradable Chemicals Persist in the Environment? A Look at Bioavailability, in: Ortega-Calvo, Jose Julio, Parsons, John Robert (Eds.), Bioavailability of Organic Chemicals in Soil and Sediment, The Handbook of Environmental Chemistry. Springer International Publishing, Cham, pp. 243-265. https://doi.org/10.1007/698_2020_586
  16. Paleari, S., 2017. Is the European Union protecting soil? A critical analysis of Community environmental policy and law. Land Use Policy 64, 163-173. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2017.02.007
  17. Peijnenburg, W.J.G.M., 2020. Implementation of Bioavailability in Prospective and Retrospective Risk Assessment of Chemicals in Soils and Sediments, in: Ortega-Calvo, J.J., Parsons, J.R. (Eds.), Bioavailability of Organic Chemicals in Soil and Sediment, The Handbook of Environmental Chemistry. Springer International Publishing, Cham, pp. 391-422. https://doi.org/10.1007/698_2020_516
  18. Pelaez, A.I., Lores, I., Sotres, A., Mendez-Garcia, C., Fernandez-Velarde, C., Santos, J.A., Gallego, J.L.R., Sanchez, J., 2013. Design and field-scale implementation of an "on site" bioremediation treatment in PAH-polluted soil. Environ. Pollut. 181, 190-199. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2013.06.004
  19. Pignatello, J.J., Nason, S.L., 2020. Importance of Soil Properties and Processes on Bioavailability of Organic Compounds, in: Ortega-Calvo, J.J., Parsons, J.R. (Eds.), Bioavailability of Organic Chemicals in Soil and Sediment, The Handbook of Environmental Chemistry. Springer International Publishing, Cham, pp. 7-41. https://doi.org/10.1007/698_2020_510
  20. Prăvălie, R., 2021. Exploring the multiple land degradation pathways across the planet. Earth-Sci. Rev. 220, 103689. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103689
  21. RAOH-1215, 2001. Reglamento Ambiental de Operaciones Hidrocarburíferas del Ecuador Decreto Ejecutivo Núm. 1215.
  22. Reichenberg, F., Mayer*, P., 2006. Two complementary sides of bioavailability: accessibility and chemical activity of organic contaminants in sediments and soils. Environmental Toxicology and Chemistry. Environ. Toxicol. Chem. 25, 1239. https://doi.org/10.1897/05-458R.1
  23. Tomei, M.C., Daugulis, A.J., 2013. Ex Situ Bioremediation of Contaminated Soils: An Overview of Conventional and Innovative Technologies. Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 43, 2107-2139. https://doi.org/10.1080/10643389.2012.672056
  24. Vidali, M., 2001. Bioremediation. An overview. Pure Appl. Chem. 73, 1163-1172. https://doi.org/10.1351/pac200173071163