Influencia de la temperatura sobre la desnitrificación de aguas subterráneas contaminadas mediante filtros sumergidos

Resumen

La tesis doctoral abarca el problema de la contaminación por nitrato, presentando la tecnología de filtros sumergidos como un buen instrumento de biorremediación. Se estudió la influencia de la temperatura sobre el proceso de desnitrificación de aguas subterráneas contaminadas, mediante el uso de filtros sumergidos. Se realizaron estudios a diferentes temperaturas (5, 10 ,20, 30ºC) usando un filtro sumergido cuya biopelícula se formó a partir de la propia microbiota presente en el agua subterránea, a partir de fango activo procedente de una estación depuradora de aguas residuales, y a partir de cultivos puros de cepas previamente seleccionadas por su carácter psicrótrofo y su capacidad para crecer a bajas temperaturas (Pseudomonas fluorescens A24, Pseudomonas mandelli A103 y Pseudomonas brassicacearum A343). En estos estudios se profundizó en el proceso de formación de la biopelícula sobre el material soporte y la posterior capacidad de eliminación de nitrógeno de aguas subterráneas, a las diferentes temperaturas ensayadas. Dado el destino final de esta agua, se monitorizaron parámetros de calidad de las mismas, en cuanto a la concentración de nitrito, los valores de turbidez, microorganismos aerobios cultivables y pH del efluente. Con objeto de estudiar la biodiversidad de este tipo de sistemas, se realizaron estudios de biología molecular de las comunidades microbianas presentes en las biopelículas bajo diferentes condiciones de temperatura, carga hidráulica y concentración de fuente de carbono, inoculando el sistema con una de las cepas seleccionadas (Pseudomonas fluorescens A24) y comparando estos resultados con los obtenidos cuando el sistema no se inoculó previamente. Los resultados obtenidos indican que la inoculación previa del sistema es indispensable para lograr una adecuada eliminación de nitrato de las aguas subterráneas. En cuanto a la eliminación de nitrógeno, se apreció que el sistema alcanzó más rápidamente una fase estable de funcionamiento a medida que aumentó la temperatura de ensayo, independientemente del inoculante empleado. Los rendimientos de eliminación de nitrógeno fueron, por lo general, óptimos a temperaturas de 20 y 30ºC, siendo dependiente del inoculante a menores temperaturas. La concentración de nitrito en el efluente también tendió a depender de la temperatura, incrementándose a menores temperaturas. En cuanto a turbidez y número de microorganismos aerobios cultivables, la temperatura no ejerció ninguna influencia en dichos valores en el efluente. La inoculación previa con Pseudomonas fluorecens A24 facilitó la colonización de la biopelícula por especies propias del agua subterránea, desplazando paulatinamente esta microbiota colonizante a la microbiota inicial. Las comunidades bacterianas de las biopelículas estuvieron dominadas por especies propias de ecosistemas de agua dulce, principalmente del grupo de las Beta-proteobacterias y en especial con géneros pertenecientes a las familias Comamonadaceae y Rhodocyclaceae. La composición de esta comunidad microbiana fue dinámica, estando influenciada de forma significativa por características operacionales como la temperatura y la carga hidráulica.