ARTICULO 4

EVALUACIÓN DE LAS TASAS DE BIORREMEDIACIÓN ANAERÓBICA IN SITU DE HIDROCARBUROS

La identificación de los metabolitos que se asocian con la biodegradación anaeróbica de hidrocarburos es una manera confiable para reunir evidencia para la biorremediación intrínseca de contaminantes problemáticos, estos metabolitos se han detectado en diferentes sitios, pero se desconoce su acción bioremediadora.

En este articulo se realizaran dos pruebas en acuíferos contaminados con combustibles, para determinar las tasas de biotransformación in situ de los hidrocarburos añadidos como sustitutos deuterados.

Se llega a la conclusión que los hidrocarburos deuterados pueden metabolizarse en cuestión de horas o días en ambos acuíferos, en contraste con muchos hallazgos donde se dice que suele haber un periodo de latencia de semanas a meses antes de que se inicie una biodegradación de hidrocarburos de forma anaeróbica.

PRUEBAS REALIZADAS

Las pruebas de push-pull solo se llevaron acabo en dos sitios contaminados con hidrocarburos. El primero fue cerca de Ft. Lupton, el cual es una acuífero de arena de poca profundidad que cubre un campo de producción de gas natural activo en una cuenca agrícola que tiene in coproducción de gas consensado. El segundo sitio es una porción de aproximadamente 65 acres de acuífero subterraneo en una parte residencial y desarrollado comercialmente en la base aérea de Hickam, esta área sirvió de almacenamiento de combustible y facilidad de transporte 1940-1974, y como resultado de estas actividades, el acuífero subyacente se contaminó (en un momento desconocido) con la gasolina de aviación a reacción y combustibles con plomo.

Los métodos experimentales push-pull utilizados fueron similares para ambos sitios y generalmente siguieron un protocolo previamente publicado, donde las soluciones de inyección consistían en aproximadamente 250 l de agua modificada con bromuro no reactivo, y con hidrocarburos isotópicamente pesados.

Los sedimentos contaminados recogidos de Ft. Lupton se utiliza para establecer los ensayos de biodegradación de laboratorio con el fin de generar metabolitos de deuterio-etiquetado para su uso como patrones analíticos auténticos. Las poblaciones microbianas en este sitio, se mostró previamente para biotransformar tolueno, etilbenceno y los tres isómeros de xileno a los respectivos metabolitos de adición de fumarato bajo condiciones reductoras de sulfato.

Las incubaciones se prepararon en una bolsa de guante anaerobia mediante la mezcla de 25 g de sedimentos con 40 ml de cisteína de las aguas subterráneas reducidas de sulfuro en la muestra a partir de un no contaminante. Las incubaciones a la que no se añadieron hidrocarburos exógenos sirvió como control para evaluar los niveles de fondo de la reducción del sulfato, las concentraciones de hidrocarburos y sulfato fueron monitorizados con el tiempo.

RESULTADOS

Se obtienen las siguientes graficas

Perfiles espectrales de masas (A) de ácido bencilsuccínico auténtico, (B) metabolitos deuterados paratir de (d8) adicionando fumarato producido durante la descomposición anaerobia de tolueno-d8 en incubaciones de laboratorio, (C) ácido auténtico m-metilbenzilsuccinico y (D) metabolitos deuterados apartir de (D10) adicionando fumarato producido durante la degradación anaeróbica de m-xileno-D10 en enriquecimientos de laboratorio. Los espectros y estructuras que se muestran son de masas de los derivados de trimetilsililado analizados por GC-MS.

Perfiles espectrales de masas (A) estándar sintetizado de 3, 5-dimethylBSA, (B) metabolitos adicionando fumarato producido durante la degradación anaeróbica de 1, 3, 5-TMB-d12 en incubaciones de laboratorio, (C) 3, 5-dimethylbenzoate- d9 producido durante la degradación anaeróbica de 1, 3, 5-TMB-d12 en enriquecimientos de laboratorio y (D) metabolito detectado durante los estudios de push-pull con hidrocarburos deuterados realizadas en el sitio de Hickam. Los espectros y estructuras que se muestran son de masas de los derivados de trimetilsililado analizados por GC-MS.

Tabla 1. Las tasas de producción (mg l-1 dia-1) de los metabolitos deuterados en las pruebas de push-pull exitosas llevadas a cabo en los sitios Ft. Lupton y Hickam.

La formación de ácidos alkylbenzylsuccinic deuterados (A, C) y metabolitos adicionales aguas abajo (B, D) a través del tiempo en las pruebas de push-pull llevadas a cabo en el Ft. Lupton (A, B) y Hickam sitios medidos por LC-MS-MS (C, D) (normalizada a bromuro concentraciones). El análisis de regresión para determinar las tasas de formación se llevaron a cabo utilizando los puntos de tiempo inicial sólo (líneas punteadas por ejemplo, en A).