Efecto del sustrato como donante de electrones durante la reducción microbiana de sulfato y sus posibles aplicaciones en el tratamiento biológico de drenaje ácido de minas

Abstract

La descarga no controlada de los drenajes ácidos de mina (DAM) caracterizados por presentar elevadas concentraciones de metales disueltos, iones sulfato y pH ácido amenaza la calidad de los cuerpos de agua cercanos a las zonas mineras alrededor del mundo. Tecnologías basadas en la precipitación de metales en forma de sulfuros metálicos, catalizada por las bacterias sulfato reductoras encargadas de la producción desasimilatoria de sulfuros constituyen un importante método de remediación de los DAM. En este trabajo de investigación se evaluó la eficiencia de diferentes sustratos tales como acetato, lactato, etanol y peptona como donadores de electrones durante la sulfato reducción microbiana. Diferentes inóculos microbianos y sus posibles aplicaciones en el tratamiento biológico de los DAM fueron estudiados en experimentos batch. La mayor eficiencia de producción de sulfuro catalizada por las bacterias sulfato reductoras fue alcanzada empleando 2.5 g DQO-acetato L-1 como donador de electrones, 4000 mg SO42− L−1 como aceptor de electrones y los sedimentos de una laguna artificial como inóculo bacteriano. La producción final acumulada de sulfuro fue 463 mg S2- L-1, mientras que la actividad máxima específica de producción de sulfuro fue 9 mg S2- g acetato-1 d-1 y la actividad máxima específica de reducción de sulfato fue 52 mg SO42− g acetato−1 d−1. El efecto de la concentración de sustrato también fue evaluado, un incremento de 10X en la concentración del donador de electrones resultó en una inhibición por sustrato disminuyendo significativamente la actividad biogénica de generación de sulfuro. Los resultados de este estudio indican que acetato fue un sustrato muy eficiente durante la sulfato reducción microbiana con un gran potencial de aplicación en la remediación de los DAM. Más aún, el empleo de acetato como donador de electrones favoreció la actividad sulfato reductora a través de la inhibición de la actividad metanogénica de los microorganismos presentes en los inóculos microbianos evaluados.