Biosorción y/o co-precipitación de metales pesados empleando microorganismos con capacidad litificante

Abstract

La inmovilización de metales pesados mediada por microorganismos se trata de una técnica de biorremediación con gran potencial en la remoción de metales pesados presentes en sistemas acuosos, en donde la precipitación de CaCO3 llevada a cabo por microorganismos con capacidad litificante, especialmente la que involucra la hidrólisis de la urea, ha demostrado ser un método amigable con el ambiente y efectivo en la remoción de metales pesados debido a la formación de carbonatos insolubles. Este trabajo tiene como una de las hipótesis que las cepas Sporosarcina saromensis y Sporosarcina newyorkensis, aisladas de muestras de salmuera son capaces de precipitar Cu(II), Pb(II) y Cr(VI) en sistemas acuosos debido a la actividad ureolítica. Los resultados han demostrado que ambas cepas bacterianas lograron remover Cu(II) y Pb(II) por formación de precipitados mediante la actividad ureolítica. Ninguna de las cepas lograron bioprecipitar Cr(VI), pero sí lograron disminuir la concentración mediante procesos de biorreducción de Cr(VI) a Cr(III). Además, se evaluaron mats microbianos aislados de sedimentos del salar de Cauchari (ambiente extremo), planteando como hipótesis que el mat en estudio posee capacidad litificante y que dicha capacidad permitiría remover Cu(II), Pb(II) y Cr(VI) por procesos de bioprecipitación. Los experimentos se realizaron mediante cinéticas de remoción. La capacidad litificante fue evaluada analizando por XPS la especiación química del C y la de los metales precipitados sobre la superficie del mat. También se estudió la diversidad bacteriana y fúngica por análisis metagenómico para establecer una relación entre los principales grupos funcionales que la componen y la formación de carbonatos. Los resultados mostraron que los mats microbianos lograron bioprecipitar Cu, Pb y en mucho menor medida Cr mediante formación de carbonatos. El Cr(VI) fue removido principalmente por mecanismo de bioreducción a Cr(III). Asimismo, se ha determinado que la precipitación de carbonatos no fue mediada por la actividad ureolítica de los microorganismos presentes en el mat. La disminución de metales en solución obtenida por Sporosarcina saromensis, Sporosarcina newyorkensis y los mats microbianos mediante procesos de bioprecipitación y biorreducción, posiciona a estos microorganismos como potenciales herramientas en el desarrollo de métodos de biorremediación de sistemas acuosos contaminados con metales pesados.