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Utilización de microalgas para la remoción de Cadmio y Zinc en efluentes de aguas residuales urbanas
Use of microalgaes to the removal of cadmium and zinc from urban waste waters effluents
Gabriela Avelinda Valle Ramírez de Arellano
M. del Pilar Sánchez Saavedra
María Lucila del Carmen Lares Reyes
Acceso Abierto
Atribución
Cadmio,Microalga,Cianobacterias,Ciencias del mar
Las aguas residuales generadas por las actividades domésticas e industriales son descargadas a los cuerpos de agua, ocasionando serios problemas de contaminación y eutrofización. Con el propósito de tener alternativas para disminuir el exceso de metales como el cadmio y zinc en aguas residuales urbanas, se evaluó la capacidad de remoción utilizando microalgas. Se realizó un ensayo de tolerancia utilizando dos especies de microalgas Chlorella vulgaris, Scenedesmus obliquus y la cianobacteria Synechococcus sp. Se encontró que los cultivos de las tres especies crecen a las concentraciones utilizadas de Cd (0.2 mg l^-1) y de Zn (16 mg l^-1) adicionados de forma individual y combinada. No se encontraron diferencias significativas en los valores de peso seco específico por efecto de los tratamientos utilizados para cada especie. La mayor concentración de clorofila a en Scenedesmus obliquus se evaluó en el tratamiento con adición de Cd y Zn en forma combinada. La cianobacteria Synechococcus sp. se seleccionó como organismo de prueba para los ensayos de remoción de Cd y Zn y se tomó en consideración las características fisiológicas de esta especie para reducir la toxicidad de los metales. Al mantener cultivos de Synechococcus sp. en bajas y altas concentraciones de Cd (1 y 2 mg l^-l) y Zn (50 y 75 mg l^-l), se encontró que esta especie puede crecer en las dos concentraciones de Cd y a las bajas concentraciones de Zn. Sin embargo, con adición de 75 mg l^-l de Zn el cultivo de Synechococcus sp. presentó mortandad. En los cultivos de Synechococcus sp., tanto en bajas como en altas concentraciones no se encontraron diferencias significativas en los valores de peso seco específico, sólo se encontraron diferencias significativas entre los valores de clorofila a al mantenerla en los distintos tratamientos con Cd y Zn. Synechococcus sp. removió la misma cantidad de Cd (10 µg 10^-6 cél^-1) cuando se expuso tanto a bajas (1 mg l^-1 de Cd y 50 mg l^-1 de Zn) como a altas (2 mg l^-1 de Cd y 75 mg l^-1 de Zn) concentraciones de los dos metales, cuando éstos fueron adicionados de forma combinada. Esta remoción correspondió a un 75 y 48% de la cantidad adicionada en la exposición baja y alta, respectivamente. Sin embargo, cuando el Cd fue adicionado en forma individual la cantidad removida se encontró en relación directa con la concentración de exposición (9 y 15 µg 10^-6 cél^-1, baja y alta, respectivamente). Estas remociones correspondieron al 64 y 70% de la cantidad adicionada en la exposición baja y alta, respectivamente. La remoción de Zn por Synechococcus sp. estuvo en relación directa con el grado de exposición al metal, tanto cuando fue adicionado en forma individual (48 y 69 µg 10^-6 cél^-1, baja y alta, respectivamente) como cuando fue adicionado en forma combinada (50 y 68 µg 10^-6 cél^-1, baja y alta, respectivamente). Las cantidades de Zn removidas en ambos casos no fueron significativamente diferentes. Estas remociones correspondieron al 99% de la cantidad adicionada en exposición baja y a alrededor del 90% cuando la exposición fue alta. Puede concluirse que Synechococcus sp. remueve casi el 100% del Zn adicionado, si la concentración a la que está expuesto no es letal. Este trabajo muestra que Synechococcus sp. puede remover eficientemente Cd y Zn del medio de cultivo, por lo que esta cianobacteria posee el potencial para ser utilizada en técnicas de biorremediación para la remoción de metales en efluentes provenientes de aguas residuales.
Domestic and industrial wastewaters are discharged in water bodies, producing contamination and eutrophication problems. With the aim to obtain alternatives to decrease the excess of heavy metals cadmium and zinc in wastewater, an assay with two microalgae species Chlorella vulgaris, Scenedesmus obliquus and the cyanobacteria Synechococcus sp. was performed. The three species were growned at two different Cd (0.2 mg l^-1) and Zn (16 mg l^-1) concentrations used individually and mixed. Non significant differences were obtained on specific dry weight by treatment and species effect. The higher chlorophyll a concentration to Scenedesmus obliquus was obtained with the mixed addition of Cd and Zn. The cyanobacteria Synechococcus sp. was selected for the Cd and Zn removal assays, additionally the physiological characteristics of this species to decrease the toxic effect of metals was considered. When Synechococcus sp. cultures were maintained at low and high concentrations of Cd (1 and 2 mg l-l) and Zn (50 and 75 mg l^-l), was found that this species can growth at the two Cd and the lower Zn concentrations. However, with 75 mg l-l of Zn added to the Synechococcus sp. cultures a high mortality was detected. Non significant differences were obtained on specific dry weight of Synechococcus sp. cultured with low and high concentrations, only significant differences in chlorophyll a due to the treatments with Cd and Zn were detected. Synechococcus sp. removed the same concentration of Cd (10 µg 10^-6 cell^-1) at a low (1 mg l^-1 de Cd and 50 mg l^-1 de Zn) and high (2 mg l^-1 de Cd and 75 mg l^-1 de Zn) concentrations of both metals individually or mixed treatments. The removal efficiency corresponded to 75 and 48% of the concentrations at the low and high Cd and Zn concentrations. However, when cadmium was added individually, the removal was directly related with the time exposure (9 and 15 µg 10^-6 cell^-1, low and high, respectively). This removal efficiency corresponded to 64 and 70% of the concentration added to the low and high Cd and Zn concentrations, respectively. The Synechococcus sp. Zn removal was directly related to the heavy metal time exposure, when it was added individually (48 and 69 µg 10^-6 cell^-1, low and high, respectively) or mixed (50 and 68 µg 10^-6 cell^-1, low and high, respectively). The concentrations removed for both cases were non significant different. The Zn removal corresponded to a 99% of the concentration added at a low time exposure and nearly 90%, when the exposure was high. We concluded that Synechococcus sp. can removed nearly 100% of Zn added, at a non lethal concentrations exposure. This research shows that Synechococcus sp. can efficiently remove Cd and Zn in the culture media, this cyanobacteria have potential to be used in heavy metals waste waters bioremediation.
CICESE
2007
Tesis de maestría
Español
Valle Ramírez de Arellano,G.A.2007.Utilización de microalgas para la remoción de Cadmio y Zinc en efluentes de aguas residuales urbanas.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.70 pp.
PECES Y FAUNA SILVESTRE
Aparece en las colecciones: Tesis - Ecología Marina

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