atenuación natural y remediación inducida en suelos contaminados
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1. 0 15 30 60 90 180 Dias Letras diferentes indican diferencias significativas P lt 0 05 entre tratamientos para cada tiempo de muestreo Figura 3 Valores medios del Carbono oxidable a f sforo extractable b pH c y conductividad el ctrica d para la totalidad de los tratamientos y serie de tiempos de muestreo Figure 3 Medium values for oxidable carbon a extractable phosphorous b pH c and electrical conductivity d for all the treatments and sampling time series diferencias significativas entre los mismos Entre las posibles causas de este efecto puede contarse la de cadencia del producto su disoluci n y su posterior infil traci n y escurrimiento como consecuencia de las pre cipitaciones TIT Respiraci n del suelo En el tiempo inicial 0 d as el tratamiento Suelo Aceite de carter A present los mayores valores de RESP mientras que alos 15 d as fue el tratamiento Suelo Gasoil G el que present los mayores valores En sendos casos estas diferencias s lo fueron significati vas respecto de los tratamientos Testigo T y Testigo Producto comercial T X Este comportamiento dife CI SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 rencial de la actividad de la biomasa microbiana podr a estar asociado con dis miles potenciales de uni n del C en las estructuras del gasoil y del aceite de carter y en consecuencia a la facilidad de su uso como fuente de energ a por los microorganismos del suel2. EPA 5303W Office of Solid Waste 401 M Street SW Washington DC 20460 Vasudevan N amp P Rajaram 2001 Bioremediation of oil sludge contaminated soil Environ Internat 26 409 411 Verma S R Bhargava amp V Pruthi 2006 Oily sludge degradation by bacteria from Ankleshwar India Internat Biodet Biodeg 57 207 213 Walecka Hutchison CM amp JL Walworth 2006 Assessment of C N ratios and water potencial for Nitrogen optimization in Diesel bioremediation Biorem J 10 1 2 25 35 Ward JH 1963 Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function J Am Stat A 58 236 244 CI SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007
3. de la tasa de respiraci n para este mismo per odo Figura 5 bi y bii Entre los 30 y 60 d as la tasa de degradaci n de HTP se mantuvo relativamente constante para el suelo con taminado con Aceite de carter A mientras que para el suelo contaminado con Gasoil G se observ un incre mento en los valores de HTP entre los 30 y 60 d as Esto podr a deberse a errores de muestreo y o de los m todos de laboratorio los cuales selen ser comunes cuanto m s cercanas sean las fechas de an lisis de la variable Sin embargo Serrano et al 2006 afirman que puede haber una moderada elevaci n en los niveles de HTP despu s de los 40 d as de la contaminaci n debido a que la degra daci n de los hidrocarburos m s complejos genera sub productos no degradados que contribuyen a dicho asen so Margesin amp Schinner 2001 reportan que luego de un descenso inicial de HTP se produjo un leve incremento aparente de esta variable debido a la producci n de bio surfactantes microbianos los que causan esta liberaci n o movilizaci n de hidrocarburo Debido ala s ntesis de es tos compuestos emulsificantes cae la respiraci n micro biol gica simult neamente a la suba de HTP A partir de los 60 d as y hasta finalizar el ensayo se observ la reducci n en la tasa de degradaci n de HTP para ambos tratamientos Los cambios acontecidos en la tasa de degradaci n de los HTP podr a explicarse por la biodegradaci n inicial de los hidro
4. efectiva ptima de bajo riesgo Co rona Ram rez amp Iturbe Argiielles 2005 Margesin amp Shinner 2001 Eneste trabajo seestim y compar latasade descom posici n de dos tipos de hidrocarburos gasoil y aceite de carter por medio de las t cnicas de atenuaci n natu ral y de la incorporaci n de un producto comercial espe c fico en un suelo franco extra do del horizonte A de un Argiudol T pico Simult neamente se evalu el efecto de dichas pr cticas tecnol gicas sobre algunas variables ed ficas MATERIALES Y M TODOS El ensayo se realiz sobre un suelo franco extra do del hori zonte A de un Argiudol t pico Tabla 1 El mismo se dispuso en macetas de 30 cm de di metro por 40 cm de pofundidad las cuales fueron colocadas a la intemperie en un dise o completamente aleatorizado Const de seis tratamientos suelo sin contaminan te testigo T suelo gasoil G suelo aceite de carter A suelo gasoil producto G X suelo aceite de carter producto A X suelo producto T X Se realizaron tres repeticiones por tra tamiento El nivel de contaminaci n de hidrocarburos fue del 20 del peso de suelo seco El producto comercial de formulaci n re servada fue utilizado en la dosis recomendada por el fabricante Visualmente el producto puede apreciarse como constituido por part culas angulares sueltas con un tama o que var a entre 0 5 y 2 mm de color blanco gris ceo En la Tabla 2 figuran algun
5. fungi under conditions of simultaneous temperature and salt stress Internat Biodet Biodeg 56 197 205 Page AL 1982 Ed Methods of soil Analysis Part 2 Chemical and microbiological PROPERTIES 2 Edition Madison Wisc USA American Society of Agronomy Agronomy Series no 9 Rhoades JD 1982 Soluble salts Jn AL Page RH Miller amp DR Keendy Ed Methods of soil Analysis Part 2 Chemical and microbiological properties 2 4Ed Madison Wisc American Society of Agronomy pp 167 179 Agronomy Series N 9 Sutherland JB 1992 Detoxification of polycyclic aromatic hydrocarbons by fungi J Ind Microbiol 9 53 62 Serrano A M Gallego amp JL Gonzalez 2006 Assessment of natural atenuation of volatile aromatic hydrocarbons in agricultural soil contamined with diesel fuel Environ Pollution 144 203 209 Tempest DW 1978 The biochemical significance of microbial grows yields an assessment Trends Biochem Sci 3 180 184 Trindade PVO G Sobral ACL Rizzo SGF Leite amp AUSoriano 2005 Bioremediation of a weathered and recently oil contamined soil from Brazil acomparision study Chem 58 515 522 U S EPA United States Environmental Protection Agency Best Management Practices BMPs for Soils Treatment Techno logies Suggested Operational Guidelines to Prevent Cross Media Transfer of Contaminants During Cleanup Activities Chapter 10 5 Solidification stabilization Pp 97 100 2003 U S
6. s bajos de hidrocarburos totales de petr leo Entre las variables ed ficas el carbono oxidable y la respiraci n de la biomasa del suelo mostraron los mayores valores medios en los tratamientos de suelo contaminado La incorporaci n del producto comercial produjo una disminuci n significativa en dichos valores un aumento en la conductividad el ctrica pero no influy sobre el pH y el f sforo extractable del suelo Palabras clave Gasoil aceite de carter degradaci n biol gica solidificaci n NATURAL ATTENUATION AND INDUCED REMEDIATION IN HYDROCARBON POLLUTED SOILS ABSTRACT The petroleum derived hydrocarbons represent the main energy source for the humanity and they are in turn an important environmental polluting source In this experience it was estimated and compared the rate of decomposition of two hydrocarbons diesel and crankcase oil by natural attenuation and with the incorporation of a specific commercial product in a Typic Argiudoll The effect of these practices was also evaluated on some soil variables The treatments were control soil without pollution soil gasoil soil crankcase oil soil gasoil product soil crankcase oil product soil product The soil sampling was carried out in the following series of time 0 15 30 60 and 180 days The degradation rate of diesel and crankcase oil hydrocarbons by natural attenuation was slower and less effective than that obtained when adding the comme
7. ser consecuencia de la adsorci n del P por parte del Aceite de carter y el Gasoil En la Figura 3 c se visualiza que no se encontraron diferencias significativas en la variable pH entre los tra tamientos y la serie de tiempos de muestreo En la Figura 3 d se detalla el aumento significativo de los valores de conductividad el ctrica ante la incor poraci n del producto comercial tiempo 0 Esto resulta l gico al observar los mayores valores de CE del produc to 2 ds m en comparaci n a los presentes en el suelo utilizado en este ensayo 0 48 ds m Tabla 1 y 2 Esta diferencia entre tratamientos se mantiene para las series de tiempo 15 30 y 60 sin embargo la observaci n global de la Figura 3 d permite observar una tendencia hacia la disminuci n progresivaenlos valores de CE de los tra tamientos con agregado de producto comercial A X G X y T X de manera que al finalizar el ensayo tiempo 180 llegaron a alcanzar valores similares a los tratamien tos carentes del producto A G y T sin observarse CI SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 144 o 25 oe ZZZZZZO O EZD O 0 0 a 30 D as O Zz n n 15 30 60 Dias CE ds m ROMINA ROMANIUK et al b 8 b 7 Ns EG y CO G X 6 i EJ A X N N N poza T a 3 Exa T X i l i 2 A A i l A l 1 N N N 0 a a a 0 D as d 25 20 15 1 0 i l 0 5 N N i 0 0 J
8. ATENUACI N NATURAL Y REMEDIACI N INDUCIDA EN SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS ROMINA ROMANIUK JUAN FELIPE BRANDT PAOLA RUTH RIOS amp LIDIA GIUFFRE Edafolog a FAUBA Av San Mart n 4453 1417 Buenos Aires Argentina Bioservices Group S A Manzanares 1831 1429 Buenos Aires Argentina Recibido 29 01 07 Aceptado 11 09 07 RESUMEN Los hidrocarburos derivados del petr leo constituyen la principal fuente de energ a para la humanidad y son a su vez importantes contaminantes ambientales En esta experiencia se estim y compar la tasa de descomposici n de dos tipos de hidrocarburos gasoil y aceite de carter por medio de las t cnicas de atenuaci n natural y de la incorporaci n de un producto comercial espec fico en un suelo franco extra do del horizonte A de un Argiudol t pico Simult neamente se evalu el efecto de dichas pr cticas tecnol gicas sobre algunas variables ed ficas Los tratamientos fueron suelo sin contaminante testigo suelo gasoil suelo aceite de carter suelo gasoil producto suelo aceite de carter producto y suelo producto La toma de muestra se realiz en la siguiente serie de tiempo 0 15 30 60 y 180 d as La tasa de degradaci n de los hidrocarburos presentes en el gasoil y aceite de carter por la t cnica de atenuaci n natural fue m s lenta y menos efectiva que la obtenida al incorporar el producto comercial alcanzando en este caso los valores finales m
9. a 5 ai y aii per odo durante el cual se re gistr la mayor tasa de degradaci n de HTP Esta con dici n estar a principalmente asociada a la difusi n o adsorci n de los hidrocarburos en la matriz del producto comercial m s que asu biodegradaci n ya que para este per odo se encontr una disminuci n en los valores de respiraci n Figura 5 bi y b11 Esto pondr a en eviden ciala existencia de un proceso solidificaci n delos HTP por parte del producto comercial que implicar a la oclu si n f sica del mismo USEPA 2003 VI Valores finales de hidrocarburos totales del petr leo En la Figura 6 se presentan los valores de HTP a partir de los cuales un suelo se considera remediado seg n las normas holandesas 5 000 mg kg Frank 1999 ysucom paraci n con los valores de HTP obtenidos al finalizar el ensayo para los tratamientos Suelo Gasoil G Suelo Gasoil Producto comercial G X Suelo Aceite de Carter A y Suelo Aceite de Carter Producto comer cial A X Se puede observar que los tratamientos Suelo Gasoil Producto comercial G X y Suelo Aceite de Carter Producto comercial A X presentaron valores por de bajo del l mite establecido en las normas holandesas CI SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 148 ROMINA ROMANIUK et al 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 HTP ppm 2 000 1 000 G G X A A X Tratamiento Figura 6 Valores de hidrocarbu
10. ariado Serealiz An lisis de Conglomerados el cual es frecuentemen te usado como m todo exploratorio de datos con la finalidad de obtener mayor conocimiento sobre la estructura de las obser vaciones en estudio Este an lisis requiere medir la similitud entre entidades a agrupar por lo que se trabaja con medidas de disi milaridad o distancias De esta manera permite agrupar los tra tamientos a trav s de los valores de las variables estudiadas Se utiliz el m todo jer rquico de encadenamiento de Ward o tam bi n llamado m todo de m nima varianza Ward 1963 La dis tancia utilizada fue la Euclidea promedio Tambi n se realiz an lisis de Componentes principales el cual permite analizar la interdependencia de variables y encontrar una representaci n gr fica ptima de la variabilidad de los datos donde pueden visualizarse tanto tratamientos como variables a fin de estudiar la asociaci n existente entre ellas Este an lisis permite encontrar un nuevo conjunto de variables representadas a trav s de las componentes principales CP no correlacionadas que expliquen la estructura de la variaci n delos datos con la menor p rdida de informaci n posible Como resultado del mismo se presentan los autovalores correspondientes a cada CP Los mis mos hacen referencia a la proporci n de la variabilidad total ex plicada por cada componente y ala proporci n de la variabilidad total explicada en forma acumulada Tambi n se p
11. as de sus caracter sticas f sicas y qu micas de relevancia Tabla 1 Algunas propiedades f sicas y qu micas del suelo utilizado en el ensayo Table 1 Some physical and chemical properties of the utilized soil Horizonte Arcilla Limo Arena pH CE CIC 1 25 ds m cmol kg A 24 5 48 27 5 1 92 6 7 0 48 18 2 Tabla 2 Algunas propiedades f sicas y qu micas del producto comercial Table 2 Some physical and chemical properties of the commercial product Densidad Superficie Absorci n pH CE aparente espec fica g cm m g 1 2 5 ds m Producto comercial 0 6 10 65 i 2 Ci SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 ATENUACI N NATURAL Y REMEDIACI N INDUCIDA EN SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS 141 Se tomaron muestras simples auna profundidad de 20 cm para cada uno de los tratamientos en una serie de tiempo desde los 0 15 30 60 y 180 d as de comenzado el ensayo Se tomaron registros de temperatura medias mensuales y precipitaciones ca das Tabla 3 Serealizaron determinaciones de hidrocarburos totales del petr leo mediante el m todo EPA 418 1 EPA 1986 car bono oxidable Nelson amp Sommers 1982 respiraci n en labo ratorio Jenkinson y Powlson 1976 f sforo extractable Bray amp Kurtz 1945 pH actual Page 1982 y conductividad el c trica en extracto de saturaci n Rhoades 1982 Los datos fueron en primera instancia evaluados mediante an lisis multiv
12. carburos y su pos terior adsorci n en la fase estable s lida del suelo Men doza 1998 limitando su acceso para los microorganis mos y disminuyendo en consecuencia la tasa de biode gradaci n Ehlers amp Luthy 2003 ATENUACI N NATURAL Y REMEDIACI N INDUCIDA EN SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS 147 125 000 HTP ppm ug C CO g h 0 15 30 60 90 180 G ee GX E A amp 29 AEX a H TI 4 bii A a e ATX T 3 E ab ab D b b a N pe 27 e O ce ae D gt 1 a a e a a 0 0 15 30 60 90 180 Figura 5 Curvas de degradaci n de hidrocarburos totales del petr leo HTP a y respiraci n RESP b para Suelo Gasoil G Suelo Gasoil Producto comercial G X 1 y Suelo Aceite de carter A Suelo Aceite de carter Producto comercial A X ii respectivamente para la serie de tiempos de muestreo Figure 5 Total petroleum hydrocarbon degradation curves a and soil respiration b for the treatments Soil Gasoil G Soil Gasoil Commercial product G X i and Soil Crankcase oil A and Soil Crankcase oil Commercial product A X 11 respectively for all the sampling times series La tasa de degradaci n de HTP en los tratamientos con laincorporaci n del producto comercial A X y G X fue en l neas generales similar a la correspondiente a los respectivos tratamientos de suelo contaminado con Aceite de carter A y Gasoil G excepto en los primeros 15 d as Figur
13. carter A Figura 5 bi y bi1 en este ltimo caso probablemente asociado a la presencia de altos niveles de metales pesados que pue den inhibir el crecimiento microbiano Este retardo en el comienzo de la biodegradaci n puede ser consecuencia de una aclimataci n microbiana inicial enla cu l la comu nidad microbiol gicapreexistente sereorganizacomocon secuencia del cambio microambiental que provocan los hi drocarburos vertidos variando las proporciones relativas de las poblaciones que la conforman pero sin llegar a una actividad degradativa intensa hasta que no se alcance el nuevo equilibrio comunitario En un ensayo realizado por Trindade et al 2005 observaron que a causa de dicha aclimataci n bacteriana no seregistraron p rdidas de HTP hasta el d a 15 postcontaminaci n A su vez Walecka Hutchison amp Walworth 2006 sugieren que a elevados niveles de contaminaci n puede ocurrir una moderada inhibici n inicial de la actividad microbiana El posterior aumento de la respiraci n para los trata mientos correspondientes a suelo contaminado con Aceite de carter A y gasoil G podr a responder a la adaptaci n a las nuevas condiciones de contaminaci n y posterior crecimiento de la flora microbiana del suelo Para ambos tratamientos la mayor tasa de disminuci n de HTP se encontr entre los 15 y 30 d as Figura 5 ai CI SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 y ati y coincide con el incremento ascendente
14. componentes principales evidenci que la incorporaci n del producto comercial produjo disminuciones en los contenidos de HTP con secuentemente de C y tambi n disminuyeron los valores de respiraci n indicando que la degradaci n biol gica no ser a la causa primordial de lareducci n de los valores de hidrocarburos totales En la Figura 2 se observa que los tratamientos T X G X y A X estuvieron m s asociados alas variables pH y CE evidenciando que la incorporaci n del producto comercial provoc un incremento en los valores de dichas variables ed ficas ATENUACI N NATURAL Y REMEDIACI N INDUCIDA EN SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS 143 SIT pH CE ol 2 35 4 GxX e a T X a 0 93 e 1S 0 50 ee P we E o 1 92 T T T 1 2 50 1 17 0 16 1 49 2 83 CP 1 Figura 2 Bi plot correspondiente al an lisis de componentes principales incluyendo la totalidad de los tratamientos la serie de tiempos de muestreo y las variables ed ficas estudiadas Figure 2 Bi plot for principal component analysis for all the treatments and sampling time series including all the studied variables Es notorio que las variables HTP C y RESP estuvie ron fuertemente asociadas circunstancia que no ocurri con las restantes variables bajo estudio IL Carbono oxidable f sforo extractable pH y conductividad el ctrica En la Figura 3 a se presentan los valores medios de carbono oxidable los desv os est nda
15. ents CP Eigenvalues Variability proportion explained for each CP Prop Var and Accumulative Variability Proportion of the model Prop Acum CP Autovalores Prop Var Prop Acum 1 3 70 0 62 0 62 2 1 76 0 29 0 91 3 0 54 0 09 1 00 4 4E 03 7 4E 04 1 00 5 4 6E 04 7 7E 05 1 00 6 0 00 0 00 1 00 Tabla 5 Autovectores e correspondientes a la CP1 el ya la CP2 e2 para las variables analizadas Table 5 Eigenvectors e corresponding to the CP1 el and CP2 e2 for the analyzed variables Variables el e2 P 0 46 0 25 pH 0 09 0 71 C 0 50 0 10 CE 0 08 0 64 HTP 0 52 0 04 RESP 0 51 0 12 CI SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 En la Tabla 5 puede observarse que en la componen te principal 1 tuvieron gran incidencia los HTP RESP y el C Para la componente principal 2 las principales va riables fueron CE y pH En la representaci n gr fica de la Figura 2 se obser va la asociaci n estad stica entre tratamientos y varia bles estudiadas como as tambi n la correlaci n entre estas ltimas Los tratamientos correspondientes a los suelos con taminados con aceite de carter A y gasoil G princi palmente est n m s asociados a las variables HTP C y RESP mientras que los tratamientos de los suelos con taminados con gasoil y aceite de carter e incorporaci n del producto comercial G X y A X presentaron me nores valores para dichas variables El an lisis estad stico de los
16. go de la experiencia sin encontrarse diferencias significa tivas entre los tratamientos con y sin agregado del pro Ci SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 ducto comercial a los 180 d as Las restantes variables ed ficas estudiadas no fueron afectadas por la incorpo raci n del producto comercial BIBLIOGRAF A Amador Hern ndez J L L pez Martinez PL L pez de Alba A Caldera Estela JM amp V Cerda 1999 Determinaci n simul t nea de seis hidrocarburos polic clicos arom ticos en medio micelar por regresi n de m nimos cuadrados parciales PLS 1 utilizando espectros de fluorescencia de angulo variable lineal Bol Soc Chil Quim 44 3 299 313 Bray RH amp LT Kurtz 1945 Determination of total organic and available forms of phosphorus in soils Soil Sci 59 39 45 Corona Ram rez L amp R Iturbe Argiielles 2005 Atenuaci n natural en suelos contaminados con hidrocarburos Ing Inv y Tec VI 119 126 Ehlers LJ amp RG Luthy 2003 Contaminant bioavailability in soil and sediment improving risk assessment and remediation rests on better understanding bioavailability Environ Sci Technol 37 295A 302A ATENUACI N NATURAL Y REMEDIACI N INDUCIDA EN SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS 149 EPA 1986 Method 418 1 mod Petroleum Hydrocarbon Total Recoverable Spectrophotometer Infrared Environmental Protection Agency Washington Dc EE UU 8pp Frank AS 1999 Risk Based Assessment of S
17. o No obstante si bien se ha demostrado que los suelos contaminados con hidrocarburos de petr leo pueden contener una ma yor poblaci n de biomasa que los suelos no contamina dos su diversidad biol gica es m s reducida Messarch amp Nies 1997 Mendoza etal 1998 afirman que la can tidad total de microorganismos no necesariamente es mayor en los suelos contaminados con hidrocarburos aunque si lo es la poblaci n de organismos degradadores de estos compuestos La incorporaci n del producto comercial tanto en los suelos contaminados como en el testigo disminuy en ATENUACI N NATURAL Y REMEDIACI N INDUCIDA EN SUELOS CONTAMINADOS CON HIDROCARBUROS 145 3 5 3 0 w o 2 5 2 0 mag feb O EOI OOOO AAA 1 5 ug C C O gt h 1 0 0 5 0 0 G X esa TO A X C T co T X 60 90 180 D as Letras diferentes indican diferencias significativas P lt 0 05 entre tratamientos para cada tiempo de muestreo Figura 4 Respiraci n del suelo ug C CO g h para la totalidad de los tratamientos y serie de tiempos de muestreo analizados Figure 4 Soil respiration ug C CO g hr for all the treatments and sampling time series t rmino general los valores de RESP No fueron obser vadas diferencias significativas en los tratamientos del suelo testigo T y T X mientras que si se encontraron en los correspondientes al gasoil G y G X y al aceite de carter A y A X especificamente en los tiempo
18. oil and Groundwater Quality in the Netherlands Standards and Remediation Urgency Risk Analysis 19 1235 1249 InfoStat 2002 InfoStat version 1 1 Manual del Usuario Grupo InfoStat FCA Universidad Nacional de C rdoba Primera Edicion Editorial Brujas Argentina Jenkinson DS amp DS Powlson 1976 The effects of biocidal treatments on metabolism in soil V A method for measuring soil biomass Soil Biol Biochem 8 209 213 Margesin R amp F Shinner 1997 Efficiency of indigenous and inoculated cold adapted soil microorganisms for biode gradation of diesel oil in alpine soils Appl Environ Microbiol 63 2660 2664 Margesin R amp F Shinner 2001 Bioremediation natural attenuation and biostimulation of diesel oil contaminated soil in an alpine glacier skiing area Appl Environ Microbiol 67 3127 3133 Mendoza RE 1998 Hydrocarbon leaching Microbial popula tion and plant growth in soil amendment with petroleum Biorem J 1 3 223 231 Messarch MB amp L Nies 1997 Modification of heterothropic plate counts for assessing the bioremediation potencial of petroleum contaminated soils Environ Technol 18 639 646 Nelson DW amp LE Sommers 1982 Total carbon organic carbon and organic matter Pp 539 579 en AL Page ed Methods of soilanalysis Part2 American Society of Agronomy USA Obuekwe CO AM Badrudeen E Al Saleh amp JL Mulder 2005 Growth and hydrocarbon degradation by three desert
19. r y las diferencias encontradas entre tratamientos para los diferentes tiem pos de muestreo En el tiempo 0 el tratamiento Suelo Gasoil G present valores significativamente mayores que el correspondiente a Suelo Aceite de carter A y ambos fueron mayores que el testigo T La incorpora ci n del producto comercial en los tratamientos Suelo Gasoil Suelo Aceite de carter y Testigo provoc una disminuci n significativa de los valores de carbono En los tiempos 30 60 y 90 dias se mantuvo la misma tenden cia pero no se encontraron diferencias significativas entre el Testigo T y el Testigo con la incorporaci n del producto comercial T X Tampoco alos 180 d as se en contraron diferencias significativas entre los tratamien tos Suelo Aceite de carter A y Suelo Aceite de carter Producto comercial A X La Figura 3 b muestra los cambios en el f sforo ex tractable Para los tiempos 0 15 30 60 y 90 d as no se hallaron diferencias significativas entre tratamientos Para el tiempo 180 los tratamientos Testigo T y Suelo Producto comercial T X presentaron los mayores valores P lt 0 05 hecho posiblemente relacionado al aumento de las temperaturas medias registradas en di cho per odo lo que trae aparejado aumentos en la solu bilidad del P y liberaci n del mismo ala soluci n del sue lo Para el resto de los tratamientos G G X A y A X no se observaron diferencias significativas lo que po dr a
20. rcial product the latter presented final lower values of Total Petroleum Hydrocarbons Among the soil variables the oxidable carbon and the biomass soil respiration registered higher mean values for the polluted soils The commercial product incorporation produced a significant decrease in these values an increase in the electric conductivity but no influence on the pH and the soil extractable phosphorous Key words Diesel oil crankcase oil biologic degradation solidification INTRODUCCI N Los hidrocarburos derivados del petr leo sin lugar a duda constituyen la principal fuente de energ a para la humanidad pero el uso de los mismos los convierte en un importante contaminante medioambiental Verma et al 2006 Alo largo del siglo XX se haregistrado en casi todo el mundo un incremento vertiginoso en la cantidad de suelos contaminados con hidrocarburos de petr leo y sus derivados La disposici n final de cantidades ex cesivas del lodo aceitoso generado en las refiner as de petr leo as como la remediaci n de ecosistemas conta CI SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 140 ROMINA ROMANIUK et al minados por derrames accidentales imponen grandes desaf os tecnol gicos Vasudevan amp Rajaram 2001 Los hidrocarburos polic clicos arom ticos HPA son contaminantes ambientales propios de los sitios donde han ocurrido derrames de petr leo Varios de los HPA son considerados contaminantes persistentes en la ma
21. resentan los Autovectores que son los coeficientes con que cada variable original fue ponderada para conformar las CP Permiten ver la incidencia que tuvo cada variable en la definici n de los ejes de las compo nentes principales En segundo t rmino se realiz un an lisis de varianza y Test de Tukey para comparaci n de medias entre tratamientos Se utiliz el programa estad stico INFOSTAT versi n 1 1 Infostat 2002 RESULTADOS Y DISCUSI N I An lisis multivariado En la Figura 1 se observa el an lisis de conglomerados que muestra el agrupamiento de las situaciones de estu dio Los tratamientos dentro de un mismo grupo compar ten el mayor n mero permisible de caracter sticas y tien den a ser distintos a los contenidos en otros grupos En un primer nivel que corresponde a la distancia 2 62 se separan los tratamientos del suelo testigo T y testigo m s producto T X de los tratamientos correspondien tes a los suelos contaminados A y G Esta comparaci n estad stica evidencia que la contaminaci n del suelo con hidrocarburos produce cambios importantes en las varia blesed ficas estudiadas Los tratamientos correspondien tes a los suelos contaminados con y sin agregado de pro ducto se segregan en dos subgrupos dentro de un segun do nivel correspondiente a una distancia aproximada de 1 60 Esta separaci n indica que laincorporaci n del pro ducto comercial produce cambios apreciables sobre los tratamiento
22. ros totales del petr leo HTP mg kg a partir de los cuales un suelo se considera remediado para las normas holandesas HOL y su comparaci n con los valores alcanzado luego de 180 d as en los tratamientos Suelo Gasoil G Suelo Gasoil Producto comercial G X Suelo Aceite de carter A y Suelo Aceite de carter Producto comercial A X Figure 6 Total petroleum hydrocarbons values mg kg from which a soil is considered remediated for the Dutch norms HOL and their comparison with the values obtained in 180 days for the treatments Soil Gasoil G Soil Gasoil Commercial product G X Soil Crankcase oil A and Soil Crankcase oil Commercial product A X mientras que los tratamientos Suelo Gasoil G y es pecialmente Suelo Aceite de Carter A est n por en cima de los valores aceptables CONCLUSIONES La disminuci n en los valores de HTP en los suelos contaminados con gasoil G y aceite de carter A me diante el proceso de atenuaci n natural fue m s lenta y menos efectiva que la obtenida por la incorporaci n del producto comercial en t rminos delos valores finales de HTP alcanzados al t rmino del ensayo La efectividad del producto comercial fue mayor en los primeros 30 d as disminuyendo gradualmente a partir de este per odo El agregado del producto comercial a los suelos increment los valores de la conductividad el ctrica al inicio del ensayo disminuyendo gradualmente a lo lar
23. s correspondientes a los suelos contami nados con aceite de carter y gasoil A y G La Tabla 4 muestra los autovalores correspondien tes a cada componente principal CP La CP1 explica el 62 de la variabilidad del modelo y la CP2 el 29 Entre ambas logran explicar el 91 de la variabilidad total por lo que se consider s lo estas dos CP para el resto del an lisis Tabla 3 Series de muestreo SM fechas de muestreo FM temperaturas medias mensuales T y precipitaciones ca das P durante el experimento Table 3 Sampling times series SM sampling time dates FM mean monthly temperature T and rainfall P during the experiment 2005 06 Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo SM 0 15 30 60 90 180 FM 17 3 17 18 17 17 T CC 13 5 16 5 21 7 21 8 24 0 23 4 19 8 P mm 57 4 35 1 69 9 33 3 247 6 201 4 149 4 CI SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 142 ROMINA ROMANIUK et al T X G X A X 0 00 0 33 0 65 0 98 1 63 1 96 2 29 2 62 Distancia Figura 1 An lisis de conglomerados incluyendo la totalidad de los tratamientos y serie de tiempos de muestreo Figure 1 Conglomerate analysis including all the treatments and sampling time series Tabla 4 Autovalores correspondientes a los Componentes Principales CP Proporci n de la variabilidad explicada por cada CP Prop Var y Proporci n Acumulada Prop Acum de la variabilidad total del modelo Table 4 Principal Compon
24. s de muestreo 30 60 y 90 IV Hidrocarburos totales del petr leo En la Tabla 6 se observa que los valores de HTP para los tratamientos Testigo T y Testigo Producto comer cial T X fueron significativamente inferiores a los encontrados para Suelo Gasoil G y Suelo Aceite de Carter A en la totalidad de la serie de tiempos de muestreo analizados pero no fueron significativamente diferentes entre s Los valores de HTP encontrados en el tratamiento Suelo Gasoil G fueron significativamente mayores que los correspondientes a Suelo Gasoil Producto comer cial G X en los tiempos 0 y 15 d as per odo a partir del cual no se observaron diferencias significativas entre dichos tratamientos Este comportamiento del producto comercial podr a interpretarse como una disminuci n de la efectividad a partir de ese per odo de tiempo de incor poraci n al suelo Figura 5 a Los valores de HTP fueron mayores para el trata minento Suelo Aceite de Carter A que para el corres pondiente a Suelo Aceite de Carter Producto comer cial A X en todos los momentos de muestreo aunque dichas diferencias solo fueron estad sticamente signifi cativas para los tiempos 15 y 180 d as Cabe destacar que en ambos casos la mayor efecti vidad del producto en lareducci n de los valores de HTP se dio durante los primeros 30 d as Figura 5 a per odo a partir del cual las diferencias observadas entre trata mientos con y
25. sin incorporaci n de producto comercial fueron m nimas La totalidad de los tratamientos corres pondientes alos suelos contaminados A A X G G X disminuyeron en forma significativa su contenido de HTP desde el inicio al final del ensayo tiempo 0 vs 180 Ci SUELO ARGENTINA 25 2 139 149 2007 146 ROMINA ROMANIUK et al Tabla 6 Valores medios de hidrocarburos totales del petr leo mg kg para todos los tratamientos y tiempos de muestreo Table 6 Medium values for total petroleum hydrocarbons mg kg for all the treatments and sampling time series Tratamiento D as G G X A X T T X 0 99 236 a 70 593 b 58 870 51 243 b 443 c 178 e 15 100 707 a 22 050 c 80 892 31 140 c 624 d 56 d 30 25 025 ab 26 517 ab 44 977 a 31 213 ab 158 c 65 c 60 61 516 a 49 333 a 46 543 a 36 839 a 223 b 48 b 90 29 466 ab 23 123 ab 39 366 a 23 767 ab 90 b 63 b 180 4 520 ab 2 473 bc 6 076 a 1 709 be 23 20 c Letras diferentes indican diferencias significativas P lt 0 05 entre tratamientos para cada tiempo de muestreo V Hidrocarburos totales del petr leo y respiraci n Pudo observarse que en los primeros 15 d as no se produjo disminuci n en los valores de HTP en los tra tamientos correspondientes a los suelos contaminados Gy A Figura 5 ai y aii Esto se vio reflejado en la respiraci n para este mismo per odo con una tasa leve mente positiva para el tratamiento Suelo Gasoil G y negativa para Suelo Aceite de
26. triz del suelo y sedimentos Desde el descubrimiento de su poder cancer geno organismos internacionales como la Organizaci n Mundial de la Salud y la Agencia de Pro tecci n Ambiental de los Estados Unidos de Nortea m rica han regulado el nivel permitido de estas sustan ciasen el medio ambiente Amador Hern ndez etal 1999 La biomasa microbiana de los suelos contaminados con hidrocarburos contiene una importante cantidad de microorganismos entre ellos bacterias y hongos facul tados para utilizarlos como una fuente de energ a para su propio crecimiento y desarrollo Sutherland 1992 La tasa de la degradaci n microbiana de hidrocarburos en suelos est condicionada por par metros fisicoqu micos como presencia de nutrientes contenido de ox geno presi n parcial de los gases temperatura pH conteni dos de sales tama o y distribuci n de part culas capa cidad reguladora del suelo Margesin amp Schinner 1997 y por la solubilidad cantidad y biodisponibilidad de los contaminantes Obuekwe et al 2005 Uno de los principales mecanismos para eliminar el petr leo y otros hidrocarburos contaminantes del sue lo es labiodegradaci n por poblaciones nativas de micro organismos del suelo Tempest et al 1978 La t cnica de remediaci n basada en el potencial biodegradativo natural de un suelo se denomina atenuaci n natural o biodegradaci n intr nseca y est propuesta como una pr ctica costo
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