Análisis macro y microscópico de microorganismos degradadores de suelos contaminados con hidrocarburos del municipio de Sabanalarga- Atlántico

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La contaminación medioambiental de suelos producidos por el derrame de hidrocarburos es un asunto cada vez más común. Esta contaminación de suelos es un hecho frecuente que se ve en talleres de mecánica, estaciones de servicio.

Las estaciones de servicios son unas de las fuentes de contaminación del suelo por gasolina, así como también los talleres de mecánica. Ya que está llega al suelo por medio de diferentes actividades realizadas en dichos lugares (al momento del mantenimiento de los puntos de depósito del hidrocarburo, etc.) así como también al momento de la distribución.

Cuando se presenta una contaminación del suelo por hidrocarburos (gasolina) son varias las acciones a emprender para remediar los sitios afectados como lo es: Excavación del suelo contaminado, excavación y tratamiento del suelo, biorremediación Pasiva, In Situ, bioVentilación, Separación de vapores. (Guía de Manejo Ambiental para Estaciones de Servicio de Combustible 1999, p.5).

En esta práctica se realiza la identificación de microorganismos presentes en suelos contaminados por hidrocarburos del municipio de Sabanalarga-Atlantico.

Antecedentes

Marco teórico

ESTRUCTURA Y COMPONENTES DEL SUELO

El suelo se define como la parte superior de la corteza terrestre, y está compuesto por componentes minerales (meteorización de las rocas), componentes orgánicos (humus y derivados, biomasa viva y muerta), gas (aire en el espacio existente en los poros), y agua envolviendo partículas y el espacio capilar (Figura I.2). En términos generales, está formado por un 50 % de espacio libre (la mitad del espacio poroso ocupada por gases y la otra mitad por líquidos); un 40-50 % de sólidos minerales (meteorización de las rocas) y un 0,5-5% de materia orgánica (humus y derivados, biomasa viva y muerta) (Brock y Madigan, 2000).

Los componentes minerales y la materia orgánica se distribuyen en el espacio generando una estructura porosa. Los poros pueden contener agua o aire, de manera que existen tres fases: sólida, líquida y gaseosa. El agua contenida en los poros del suelo contiene sales minerales y nutrientes y es el medio en el cual se puede desarrollar la actividad metabólica de los microorganismos que lo colonizan. El contenido en agua de un suelo puede oscilar enormemente, afectando dicha actividad.

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Figura 1. Esquema de la disposición en el espacio de los agregados constituyentes de un suelo.

Fuente: Días, R. L

El suelo es fundamental e irremplazable; coordina el crecimiento de las plantas de los ecosistemas terrestres y mantiene los ciclos biogeoquímicos, ya que los microorganismos del suelo degradan virtualmente todos los componentes orgánicos, inclusive los compuestos xenobióticos y polifenólicos persistentes. Las poblaciones que habitan el suelo incluyen a la macrofauna, mesofauna, microfauna y microflora. Cabe señalar que el 80-90 % de las reacciones biológicas en el suelo son mediadas por microorganismos (Nannipieri y Badaluco, 2003) siendo las bacterias y los hongos los que llevan a cabo estas reacciones. (Días. R. L, 2011).

ESTUDIO DE LA DIVERSIDAD MICROBIANA

La diversidad microbiana es un término general que comprende la diversidad genética, que es la cantidad y distribución de la información genética de las especies microbianas; la diversidad de las bacterias y los hongos que forman parte de las comunidades microbianas; y la diversidad ecológica, que es la variación en la estructura de las comunidades, la complejidad de las interacciones, el número de niveles tróficos y el número de agrupaciones. Así, la diversidad microbiana incluye el número de las distintas especies bacterianas y fúngicas (riqueza) y su abundancia relativa en la microflora del suelo (Kennedy y Smith, 1998).

Es importante tener en cuenta que solo un 1-10 % de los microorganismos del suelo son realmente cultivables. Los estudios clásicos de diversidad microbiana basados únicamente en el aislamiento de microorganismos representarían tan sólo una parte minoritaria de la diversidad real existente (Torsvik y col., 2003). Es probable que tan reducido margen de cultivo sea debido a la interdependencia entre microorganismos, a la imposibilidad de crear las condiciones ambientales que enfrentan realmente los microorganismos en el suelo, y también el hecho que algunos microorganismos son cultivables tan sólo bajo ciertas condiciones fisiológicas (Heuer y col., 2001).

Las técnicas dependientes de cultivo presentan una importante ventaja, que es la posibilidad de obtener cultivos puros, útiles para estudios posteriores, y permiten obtener información acerca de actividades metabólicas de interés. (Días. R. L, 2011).

SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS

Durante las maniobras de extracción, procesamiento y transporte de los hidrocarburos, los suelos están continuamente sometidos a derrames accidentales. Cuando un suelo recibe un derrame cambia sus características, tanto químicas como biológicas. Desde el punto de vista químico, la principal modificación consiste en un incremento enorme del contenido de carbono (C). Este aporte de C altera la relación C:N:P. Desde el punto de vista biológico, la presencia de los hidrocarburos en un suelo causa una reducción notable de la diversidad de las comunidades que lo habitan (Castle y col., 2006).

A nivel biológico los hidrocarburos resultan un factor de stress (adicional a los existentes en el suelo) que condiciona el desarrollo de los diferentes componentes de la comunidad microbiana, permitiendo el crecimiento de aquellas poblaciones con capacidades metabólicas adecuadas (y que pueden utilizar la presencia del hidrocarburo como fuente de C y E), obligando a permanecer en formas de resistencia a otros (aquellos que pueden tolerar la presencia del hidrocarburo pero no pueden aprovecharla como una ventaja, al menos en ciertas condiciones) y eliminando a aquellos que resultan sensibles. Los suelos contaminados suelen diferenciarse en dos categorías, “Suelos contaminados en forma aguda” o “Suelos contaminados en forma crónicas”, en base a su grado y tiempo de exposición a los contaminantes. Un suelo prístino (sin exposición previa a los hidrocarburos) que recibe de manera repentina una gran dosis de hidrocarburos puede ser definido como “suelo contaminado en forma aguda”. (Días. R. L, 2011).

El aporte repentino del contaminante condicionará