Reducción de hidrocarburos por acoplamiento de coagulantes orgánicos de nopal y un consorcio microbiano
La contaminación del agua es uno de los factores principales que rompe la armonía entre el hombre y su medio ambiente tanto a corto, medio y largo plazo, por lo que la prevención y lucha contra la contaminación constituye una necesidad prioritaria ante la creciente población e industria. En el sureste mexicano se encuentran un sin número de sitios con diferentes niveles de impacto ambiental, resultado de la actividad petrolera de casi sesenta y cinco años. Se tiene reportado que tan sólo en 2013 se descargaron a sistemas acuáticos 5,065 toneladas de hidrocarburos y se generaron 178,794 toneladas de residuos peligrosos por parte de PEMEX.
Los hidrocarburos del petróleo pueden estar divididos en cuatro categorías principales: saturados, aromáticos y resinas (piridinas, quinolinas, carbazoles, sulfóxidos, y amidas). La naturaleza de los hidrocarburos, con sólo hidrógenos y carbono atribuye una baja insolubilidad en el agua lo que los hace poco disponibles para los microorganismos (biodisponibilidad) siendo pocos los que pueden tener acceso a ellos. Una estrategia para mejorar la biodisponibilidad es usar detergentes (surfactantes) pero algunos de ellos producen residuos más tóxicos. Se ha visto que disminuyendo la carga de hidrocarburos, mejora los procesos de degradación y eliminación de hidrocarburos por los microorganismos.
Se conocen varios coagulantes como sulfatos de aluminio, cloruro férrico, incluso algunos de origen natural como semillas de Moringa oleífera, goma guar proveniente de semillas de Cyamopsis tetragonoloba y otras gomas de origen vegetal que se han usado para disminuir la sobrecarga de hidrocarburos en una muestra. Sin embargo, no se había reportado el uso de este proceso acoplado de un tratamiento biológico. En el trabajo que reportamos en el 2013 (Bandala E. R., Tiro J.B., Luján M., Camargo F.J, Sánchez-Salas J.L., Reyna S., Moeller G. and Torres L.G. 2013. Petrochemical effluent treatment using natural coagulants and an aerobic biofilter. Advances in Environmental Research. 2(3): 229-243. DOI: http://dx.doi.org/10.12989/aer.2013.2.3.229) se pudo demostrar que el acoplamiento de un tratamiento coagulación floculación usando polvo de nopal (Opuntia sp) seguido de un tratamiento de los residuos por 30 días con una mezcla de bacterias en un reactor aerobio, redujo hasta un 70% la cantidad de hidrocarburos totales (36% por el polvo de nopal y 45% por la mezcla de bacterias). Además, las muestras obtenidas del proceso final no fueron tóxicas para el modelo de germinación de semillas de lechuga (Lactuca sativa).
Este trabajo nos enseña que muchas sustancias que tenemos a nuestro alrededor pueden tener capacidades que desconocemos como lo es el uso de polvo de nopal y que seguido de este proceso, las bacterias pueden ser exitosas en la remoción de hidrocarburos teniendo residuos con bajos niveles de estos contaminantes con baja o nula toxicidad. Este trabajo también abre la posibilidad de escalamiento para el tratamiento actual de los contaminantes de hidrocarburos. Este fue un trabajo de varios estudiantes de diferentes licenciaturas y profesores de la UDLAP y colaboración de otros colegas del IMTA y de UPIBI.
Acerca del autor: el Dr. José Luis Sánchez Salas es Miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI). Nivel I. Pertenece a las sociedades científicas American Society of Microbiology, American Society of Tropical Medicine and Hygiene. Durante su vida como investigador ha estado involucrado en el estudio de La esporulación y germinación de Bacillus subtilis; Estudio de expresión diferencial de los genes de virulencia de Entramoeba hystolitica; Aislamiento y modificación genética de bacterias con capacidad para degradar compuestos fenólicos de efluentes industriales para su uso en biorremediación de suelos y aguas contaminada; Procesos de desinfección de agua usando procesos de oxidación avanzada; Aislamiento de compuestos antimicrobianos de plantas medicinales y nanomateriales; Aislamiento y purificación de compuestos antiinflamatorios de plantas medicinales; Estudió su licenciatura en Químico Farcobiología en la Universidad Autónoma de Puebla (1980-1986). Realizó su Maestría en Ciencias con Especialidad en Microbiología en la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del IPN (1986-1990). Así mismo hizo su Doctorado en Ciencias con la misma especialidad en la misma institución pero su tesis de doctorado la realizó en el Departamento de Bioquímica del Health Center at the University of Connecticut, USA, obteniendo su grado en 1994. Trabajó como Investigador Adjunto en el CINVESTAV-IPN de 1993 a 1998. Cuenta con 32 participaciones en Congresos Nacionales 36 participaciones en congresos internacionales Director de 51 Tesis de Licenciatura. Director de 8 tesis de doctorado, 26 Tesis de Maestría 30 Publicaciones internacionales. Reconocimientos Becario de Maestría CONACYT 1987-1990 Becario de Doctorado CONACYT 1990- 1993 en la Universidad de Connecticut, Health Center. Evaluador de proyectos CONACyT Evaluador de Proyectos Fondos mixtos estatales del CONACyT Evaluador de proyectos científicos del CECyT del estado de Puebla, 1998-2010 Coordinador de posgrado de la Escuela de Ciencias 1998-2000, 2004-2006 Miembro del comité para la creación de la Licenciatura en Bioquímica Clínica (2005-2006) Miembro del comité para la creación de la Licenciatura en Ciencias de la Nutrición (2005-2006) Miembro del comité para la creación de las Licenciaturas en Medicina, Enfermería y Estomatología. (2006) Tres estancias de investigación internacionales. Actualmente es profesor investigador en la Universidad de las Américas Puebla desde 1998. Imparte diferentes cursos de Microbiología y Biotecnología Molecular en las licenciaturas de Biología, Ciencias Farmacéuticas Bioquímica Clínica, Médico Cirujano y Maestría en Biotecnología. Es miembro de la planta docente del Doctorado en Ciencias del Agua.
Por: Dr. José Luis Sánchez Salas
Responsable del Laboratorio de Investigación de Microbiología Médica y Biotecnología, UDLAP
jluis.sanchez@udlap.mx
