Biorremeciación de jales con presencia de metales pesados en la comunidad San Jerónimo Taviche

Abstract

El abandono de la minería es un tema que ha pasado inadvertido en el debate nacional desde mediados del siglo XX, así como en su normatividad. El presente estudio evalúa la situación socio-ambiental en San Jerónimo Taviche, Oaxaca, México, donde empresas trasnacionales generaron grandes volúmenes de jales. Se identifican, además, los mecanismos por los cuales algunos microorganismos nativos, asociados a especies vegetales también nativas, son capaces de reducir los contenidos o la actividad de metales tóxicos en los jales de minería. Para evaluar el ambiente, se analizaron 10 muestras de cuerpos de agua y 13 muestras de suelo, en las que, por espectrofotometría de absorción atómica, se cuantificó el nivel de concentración de los metales tóxicos totales: Cadmio (Cd), Cobre (Cu), Mercurio (Hg), Plomo (Pb) y Zinc (Zn). Para evaluar el aspecto social se realizaron entrevistas semiestructuradas a los mineros, alumnos de la telesecundaria y médicos del centro de salud, donde se registraron las condiciones laborales, los procesos de extracción de los metales de interés y las enfermedades más comunes en los mineros. Se reporta que existen concentraciones de Pb, Hg, Cd, Cu, y Zn que sobrepasan los límites establecidos por la normatividad mexicana vigente. Las entrevistas muestran que las personas no conocen los riesgos ante el problema de la contaminación proveniente de los jales. Para realizar una propuesta de biorremediación de los jales mineros, se identificaron rizobacterias asociadas a la rizosfera de plantas que lograron colonizar los jales: Acacia pennatula, Ipomoea violácea, Bouteloua dimorpha, Nicotiana glauca, Aloe vera, Agave angustifolia y Barkleyanthus salicifolius. Para la identificación de las rizobacterias se utilizó el marcador 16s rRNA. Se determinó la ubicación taxonómica de las rizobacterias identificadas en cinco géneros por secuenciación parcial del fragmento ARNr 16S: Bacillus, Pseudomonas, Brevibacterium, Curtobacterium y Anthrobacter. Las secuencias fueron comparadas en la base de datos NCBI. Para determinar la especie se utilizó el programa Mega 7.0 a partir de los sitios variables de las secuencias. Las secuencias fueron cortadas y alineadas, se infirió su filogeniacon el método Maximum likelihood con un bootstrap con 500 réplicas. Las rizobacterias fueron inoculada a N. glauca e Indigofera conzattii en un sustrato compuesto por jal y lombricomposta. Para determinar el efecto de las cepas en ambas plantas, se colectó tejidovegetal aéreo (tallo y hojas), tejido radical y sustrato para obtener concentraciones totales de Pb y Arsénico (As) por espectrometría de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente. En las muestras de sustrato se midió también su fracción extraíble con DTPA. Se demuestra que las rizobacterias si tienen efectos sobre estas variables. Además, I. conzattii demostró ser estabilizadora de Pb en el sustrato, a diferencia de N. glauca, que tiende a translocar el Pb hacia la parte aérea. Siguiendo la misma metodología, se evaluaron seis especies vegetales que colonizaron los jales: N. glauca, I. conzatii, Bidens odorata, Dyssodia decipiens, Cynodon dactylon y Salvia amarissima, y se inocularon con consorcios de seis especies de rizobacterias y con siete hongos de micorriza arbuscular (HMA). En todas las variables de crecimiento de las seis plantas se observa un claro efecto de los microorganismos rizosféricos. La especie C. dactylon inoculada con el consorcio de HMA es la que mejor estabiliza el Pb en el sustrato. La inoculación con rizobacterias genera la mayor biomasa enN. glauca, la mayor absorción de Pb del sustrato, y en consorcio con HMA reduce drásticamente la biodisponibilidad del Pb.