Oxidación anaerobia de hidrocarburos acoplada a la reducción de sustancias húmicas.

Abstract

"Las sustancias húmicas (SH) son componentes muy estables de la materia orgánica natural que se encuentran ampliamente distribuidas en ambientes acuáticos y terrestres, las cuales intervienen en procesos de biotransformación anaerobia de contaminantes tanto orgánicos como inorgánicos. La contaminación del medio ambiente por hidrocarburos como el metano, benceno y naftaleno son de vital importancia, debido a que son altamente tóxicos, carcinogénicos y de difícil degradación. Por un lado, el metano es un gas de efecto invernadero que se produce de forma natural y que al ser liberado a la atmósfera contribuye de forma significativa al calentamiento global, mientras que el benceno y naftaleno se encuentran en cuerpos de agua por emanaciones naturales de petróleo o debido a las actividades antropogénicas. La oxidación anaerobia de hidrocarburos utilizando SH como aceptores finales de electrones (AFE) es un proceso poco estudiado. No existe información sobre la oxidación anaerobia de metano (OAM) utilizando sustancias húmicas como AFE, mientras que se sabe que el benceno y el naftaleno pueden ser biodegradados bajo condiciones anaerobias utilizando otros AFE como SO42- y NO3-, pero no se tienen evidencias en presencia de SH. En este trabajo se evaluó la capacidad de diferentes inóculos para oxidar metano, benceno y naftaleno bajo condiciones anaerobias utilizando el compuesto análogo de las SH, antraquinona-2,6-disulfonato (AQDS) como AFE, así como también SH, NO3-, SO42-, Fe(III) y Mn(IV). El inóculo Ébano fue capaz de llevar a cabo la OAM con AQDS como AFE, con una concentración de consumo de metano de 1.7 mM y una reducción de AQDS de 0.41 mM después de 42 días de incubación. De la misma manera, el tratamiento con SO42- como AFE también mostró OAM; sin embargo, no fue posible documentar la reducción de este AFE. Por otra parte, no se observó OAM cuando se agregó NO3- y óxidos de Fe(III) y Mn(IV) como AFE. La oxidación anaerobia de benceno también pudo ser documentada con los inóculos Poza Rica y Ébano al utilizar AQDS como AFE. Además, el inóculo Poza Rica mostró un consumo de benceno al final del experimento de 23.7 μM en presencia de SH, pero no fue posible documentar la reducción de las mismas.En este trabajo se muestran los primeros indicios de que la OAM puede ser llevada a cabo por microorganismos reductores de SH, así como también plasma las primeras evidencias cuantitativas y directas de que ocurre la oxidación anaerobia de benceno con AQDS como AFE."

"Humic substances (HS) are very stable components of organic matter that are ubiquitous in aquatic and terrestrial environments, which play a very important role in the anaerobic biotransformation of organic and inorganic pollutants. Environmental pollution caused by hydrocarbons like methane, benzene and naphthalene is very important because they are classified as highly toxic, carcinogenic and hardly degradable compounds. On the one hand, methane is a naturally produced greenhouse gas, that contributes to global warming when released into the atmosphere; on the other hand, the aromatic hydrocarbons, benzene and naphthalene, are frequently found in water bodies by both natural petroleum leaks and anthropogenic activities. Anaerobic oxidation of benzene and naphthalene has been studied applying several terminal electron acceptors (TEAs), such as SO4 2- and NO3 -. Nevertheless, there is little information documenting the anaerobic methane oxidation (AMO). In addition, no evidence has been provided that HS can serve as TEA for the anaerobic oxidation of these hydrocarbons. In this research, the capacity of different consortia to oxidize methane, benzene and naphthalene under anaerobic conditions using the humic analogue, anthraquinone-2,6-disulfonate (AQDS), as well as HS, NO3 -, SO4 2-, Fe(III) and Mn(IV) as TEAs. Ébano consortium was capable to achieve AMO with AQDS as TEA. It was observed a methane consumption of 1.7 mM and an AQDS reduction of 0.41 mM after an incubation period of 42 days. In the same way, AMO was also observed when sulfate was provided as TEA; however, there was no evidence of AMO when nitrate and ferric and manganese oxides were supplied as TEAs."