Estudio comparativo de la biodegradación de pesticidas organoclorados mediante la atenuación natural, bioaumentación y bioestimulación, en un suelo contaminado del municipio de Agustín Codazzi Cesar, a escala de laboratorio

Abstract

Este estudio evalúo cuatro condiciones experimentales, para la degradación de pesticidas organoclorados (DDT, DDD y DDE) de un suelo procedente del municipio de Agustín Codazzi, Cesar, cuya contaminación se produjo hace décadas. Los tratamientos de bioestimulación, bioaumentación y un control de procesos, se llevaron a cabo bajo condiciones anaerobias y aerobias secuenciales, en comparación con la biorremediación natural del suelo, conocida como atenuación natural. El proceso de biorecuperación tuvo una duración de 13 semanas, 8 bajo condiciones anaerobias y 5 en ambientes aerobios. La bioestimulación consistió en la adición de nutrientes para optimizar la relación C: N: P del suelo. En la bioaumentación se realizó una caracterización microbiológica para identificar bacterias nativas con potencial para degradar los compuestos organoclorados. Se estableció un consorcio bacteriano conformado por cuatro cepas, Burkholderia cepacia, Pseudomona fluorescens, Aeromona caviae, y Bacillus sp, que fue bioaumentado en el laboratorio e inoculado al suelo a una concentración de 108ufc/ml. Durante la biorremediación se realizaron riegos para mantener la humedad entre el 50 y 70% de la capacidad de campo del suelo, mediante un sistema de microaspersión por gravedad. Se determinó la concentración de DDT, DDD y DDE mediante cromatografía de gases, y se cuantificó el aumento de los iones cloruros en el suelo, como evidencia de la deshalogenación de los pesticidas organoclorados. Los mejores resultados se obtuvieron durante la fase anaerobia, por la deshalogenación reductora de los compuestos organoclorados, siendo la bioaumentación la más efectiva por la remoción del DDT, DDD y DDE en un 56.2, 17.1 y 44.5 % respectivamente. Además, en la bioaumentación se evidenció la adaptación de las cepas inoculadas, a partir del seguimiento hecho mediante recuentos de células viables. Las dos fases reportaron un aumento en los cloruros del suelo, comprobando la degradación de los pesticidas por pérdida de sus halógenos.

This study evaluated four experimental conditions for degradation of organochlorine pesticides (DDT, DDD and DDE) of soil from the municipality of Agustín Codazzi, Cesar, whose contamination occurred decades ago. Biostimulation, bioaugmentation and processcontrol treatments were carried out under anaerobic and aerobic sequential conditions compared with the natural bioremediation of soil, known as natural attenuation. The bioremediation process lasted 13 weeks, 8 under anaerobic conditions and 5 in aerobic environments. Biostimulation consisted of the addition of nutrients to optimize the C: N: P soil. In the bioaugmentation a microbiological characterization was performed, and the native bacteria with potential to degrade organochlorines were identified. . A bacterial consortium of four strains Burkholderia cepacia, Pseudomonas fluorescens, Aeromona caviae, and Bacillus sp, which was bioaugmented in the laboratory and inoculated at soil with a concentration of 108ufc / ml was established. During the bioremediation irrigations were made to keep the moisture between 50 and 70% of field capacity of the soil, through a system of microaspersión by gravity. The concentration of DDT, DDD and DDE was determined by gas chromatography, and the increase of chloride ions in the soil was measured as evidence of the dehalogenation of organochlorines. The best results were obtained during the anaerobic phase for the reductive dehalogenation of organochlorines, being the bioaugmentation the most effective for the removal of DDT, DDD and DDE at 56.2, 17.1 and 44.5% respectively. Furthermore, in the bioaugmentation the adaptation of inoculated strains was evident, from the monitoring made by viable counts. The two phases reported increased soil chlorides, checking the pesticide degradation through loss of halogen.