Efectos de la lombriz roja californiana (Eisenia foetida), sobre el crecimiento de microorganismos en suelos contaminados con mercurio de Segovia, Antoquia

  • Isabel C. Zapata Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia
  • Laura Martínez Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia
  • Estefanía Posada Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia
  • María E. González Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia
  • Juan F. Saldarriaga Universidad de Medellín http://orcid.org/0000-0003-1265-2949
Palabras clave: biorremediación, microorganismos, Eisenia foetida, suelo, contaminación por mercurio

Resumen

Dentro de las actividades que alteran la composición del suelo está la minería, que causa el aumento de daños visibles al suelo mediante la creación de minas a cielo abierto, escombreras, estanques de residuos y otras instalaciones de minas. El objetivo principal de este trabajo fue evaluar el efecto de la lombriz roja californiana sobre el crecimiento de microorganismos en suelos contaminados con mercurio en el municipio de Segovia, Antioquia. Estos suelos representan una problemática importante debido a la acumulación de mercurio en exceso que ocasiona la pérdida de la calidad del suelo. Para este estudio se tomaron cuatro tratamientos en diferentes concentraciones de mercurio y un tratamiento más como blanco con lombrices rojas californianas (Eisenia foetida). Para esto, se evaluó el crecimiento de microorganismos a través de diferentes cultivos en el laboratorio, encontrando un crecimiento satisfactorio de los mismos luego de 25 y 90 días de tratamiento. De acuerdo al comportamiento observado, se evidencia una inmovilización del mercurio y una adaptación de los microorganismos al suelo contaminado, mostrando un aumento significativo de estos con el transcurso del tiempo.

Biografía del autor/a

Isabel C. Zapata, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia
Ingeniera Ambiental, Grupo de investigación Ambiente, Hábitat y Sostenibilidad, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Medellín, Colombia, icristinazapata@est.colmayor.edu.co
Laura Martínez, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Ingeniera Ambiental, Grupo de investigación Ambiente, Hábitat y Sostenibilidad, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Medellín, Colombia, lmartineza@est.colmayor.edu.co

Estefanía Posada, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Ingeniera Ambiental, Grupo de investigación Ambiente, Hábitat y Sostenibilidad, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Medellín, Colombia, eposadam@est.colmayor.edu.co

María E. González, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Especialista es gestión ambiental. Bacterióloga y Bioanalista, Grupo de investigación BIOCIENCIAS, Profesora Tiempo Completo, Colegio Mayor de Antioquia, Medellín - Colombia, maria1.gonzalez@colmayor.edu.co

Juan F. Saldarriaga, Universidad de Medellín

Doctor en Ingeniería de Procesos Químicos y Desarrollo Sostenible. Grupo de investigaciones GEMA, Profesor Tiempo Completo, Universidad de Medellín, Medellín - Colombia, jsaldarriaga@udem.edu.co

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Isabel C. Zapata, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia
Ingeniera Ambiental, Grupo de investigación Ambiente, Hábitat y Sostenibilidad, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Medellín, Colombia, icristinazapata@est.colmayor.edu.co
Laura Martínez, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Ingeniera Ambiental, Grupo de investigación Ambiente, Hábitat y Sostenibilidad, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Medellín, Colombia, lmartineza@est.colmayor.edu.co

Estefanía Posada, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Ingeniera Ambiental, Grupo de investigación Ambiente, Hábitat y Sostenibilidad, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia, Medellín, Colombia, eposadam@est.colmayor.edu.co

María E. González, Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Especialista es gestión ambiental. Bacterióloga y Bioanalista, Grupo de investigación BIOCIENCIAS, Profesora Tiempo Completo, Colegio Mayor de Antioquia, Medellín - Colombia, maria1.gonzalez@colmayor.edu.co

Juan F. Saldarriaga, Universidad de Medellín

Doctor en Ingeniería de Procesos Químicos y Desarrollo Sostenible. Grupo de investigaciones GEMA, Profesor Tiempo Completo, Universidad de Medellín, Medellín - Colombia, jsaldarriaga@udem.edu.co

Referencias Bibliográficas

Brady, N. C. (2008). The natural and properties of soils. New York, USA: Macmillan Publishing Company.

Kapusta, P., & Sobczyk, Ł. (2015). Effects of heavy metal pollution from mining and smelting on enchytraeid communities under different land management and soil conditions. Sci. Total Environ., 536, pp. 517-526. doi: 10.1016/j.scitotenv.2015.07.086

Luo, Y., Wu, L., Liu, L., Han, C., & Li, Z. (2009). Heavy Metal Contamination and Remediation in Asian Agricultural Land, Natl. Inst. Agro-Environ. Sci. NIAES [Online]. Available: http://www.niaes.affrc.go.jp/marco/marco2009/english/program/S-1_LuoYM.pdf. [Accessed: 10-Jun-2016].

Singh, O. V., Labana, S., Pandey, G., Budhiraja, R., & Jain, R. K. (2003). Phytoremediation: an overview of metallic ion decontamination from soil. Appl. Microbiol. Biotechnol., 61, pp. 405-412. doi: 10.1007/s00253-003-1244-4

Ahmadpour, P., Ahmadpour, F., Mahmud, T. M. M., Abdu, A., Soleimani, M., & Hosseini, F. (2012). Phytoremediation of heavy metals: A green technology. Afr. J. Biotechnol., 11, pp. 14036-14043. doi: 10.5897/AJB12.459

Li, M. S., & Yang, S. X. (2008). Heavy Metal Contamination in Soils and Phytoaccumulation in a Manganese Mine Wasteland, South China. Air Soil Water Res., 2008, pp. 31-41. doi: 10.4137/ASWR. S2041

Clifton II, J. C. (2007). Mercury Exposure and Public Health. Pediatr. Clin. North Am., 54, pp. 237.e1-237.e45. doi: 10.1016/j.pcl.2007.02.005

Spiegel, S. J., & Veiga, M. M. (2010). International guidelines on mercury management in small-scale gold mining. J. Clean. Prod., 18, pp. 375-385. doi: 10.1016/j.jclepro.2009.10.020

Leiva G., M. A., & Morales, S. (2013). Environmental assessment of mercury pollution in urban tailings from gold mining. Ecotoxicol. Environ. Saf., 90, pp. 167-173. doi: 10.1016/j.ecoenv.2012.12.026

Veiga, M. M., Maxson, P. A., & Hylander, L. D. (2006). Origin and consumption of mercury in small-scale gold mining. J. Clean. Prod., 14, pp. 436-447. doi: 10.1016/j.jclepro.2004.08.010

Carrasquero-Durán, A., & Adams, M. (2003). Fraccionamiento de mercurio en suelos de áreas contaminadas de el callao, estado bolívar-venezuela. Agron. Trop., 53, pp. 331-346.

Pinedo-Hernández, J., Marrugo-Negrete, J., & Díez, S. (2015). Speciation and bioavailability of mercury in sediments impacted by gold mining in Colombia. Chemosphere, 119, pp. 1289-1295. doi: 10.1016/j.chemosphere.2014.09.044

Shi, J., Liang, L., Jiang, G., & Jin, X. (2005). The speciation and bioavailability of mercury in sediments of Haihe River, China. Environ. Int., 31, pp. 357-365. doi: 10.1016/j.envint.2004.08.008

Wang, S., Jia, Y., Wang, S., Wang, X., Wang, H., Zhao, Z., & Liu, B. (2009). Total mercury and monomethylmercury in water, sediments, and hydrophytes from the rivers, estuary, and bay along the Bohai Sea coast, northeastern China. Appl. Geochem., 24, pp. 1702-1711. doi: 10.1016/j.apgeochem.2009.04.037

Hintelmann, H., Welbourn, P. M., & Evans, R. D. (1995). Binding of methylmercury compounds by humic and fulvic acids. Water. Air. Soil Pollut., 80, pp. 1031-1034. doi: 10.1007/BF01189760

Gochfeld, M. (2003). Cases of mercury exposure, bioavailability, and absorption. Ecotoxicol. Environ. Saf., 56, pp. 174-179. doi: 10.1016/S0147-6513(03)00060-5

Knezović, Z., Trgo, M., & Sutlović, D. (2016). Monitoring mercury environment pollution through bioaccumulation in meconium. Process Saf. Environ. Prot., 101, pp. 2-8. doi: 10.1016/j.psep.2016.01.013.

Kurniati, E., Arfarita, N., Imai, T., Higuchi, T., Kanno, A., Yamamoto, K., & Sekine, M. (2014). Potential bioremediation of mercury-contaminated substrate using filamentous fungi isolated from forest soil. J. Environ. Sci., 26, pp. 1223-1231. doi: 10.1016/S1001-0742(13)60592-6

Croes, K., De Coster, S., De Galan, S., Morrens, B., Loots, I., Van de Mieroop, E., Nelen, V., Sioen, I., Bruckers, L., Nawrot, T., Colles, A., Hond, E. D., Schoeters, G., van Larebeke, N., Baeyens, W., & Gao, Y. (2014). Health effects in the Flemish population in relation to low levels of mercury exposure: From organ to transcriptome level. Int. J. Hyg. Environ. Health, 217, pp. 239-247. doi: 10.1016/j.ijheh.2013.06.004

Nakazawa, K., Nagafuchi, O., Kawakami, T., Inoue, T., Yokota, K., Serikawa, Y., Cyio, B., & Elvince, R. (2016). Human health risk assessment of mercury vapor around artisanal small-scale gold mining area, Palu city, Central Sulawesi, Indonesia. Ecotoxicol. Environ. Saf., 124, pp. 155-162. doi: 10.1016/j.ecoenv.2015.09.042

Chan, M., & Grace, M. E. (2004) Fish Consumption, Mercury Exposure, and Heart Diseases. Nutr. Rev., 62, pp. 68-72. doi: 10.1111/j.1753-4887.2004.tb00027.x

Gundacker, C., Wittmann, K. J., Kukuckova, M., Komarnicki, G., Hikkel, I., & Gencik, M. (2009). Genetic background of lead and mercury metabolism in a group of medical students in Austria. Environ. Res., 109, pp. 786–796. doi: 10.1016/j.envres.2009.05.003

Stern, A. H. (2005). A review of the studies of the cardiovascular health effects of methylmercury with consideration of their suitability for risk assessment. Environ. Res., 98, pp. 133–142. doi: 10.1016/j.envres.2004.07.016

Kensa, V. M. (2011). Bioremediation – An overview. J. Ind. Pollut. Controll, 27, pp. 161-168.

Lemtiri, A., Colinet, G., Alabi, T., Cluzeau, D., Zirbes, L., Haubruge, E., & Francis, F. (2014). Impacts of earthworms on soil components and dynamics. A review. Biotechnol Agron Soc Env., 18, pp. 121-133.

Lemtiri, A., Liénard, A., Alabi, T., Brostaux, Y., Cluzeau, D., Francis, F., & Colinet, G. (2016). Earthworms Eisenia fetida affect the uptake of heavy metals by plants Vicia faba and Zea mays in metal-contaminated soils. Appl. Soil Ecol., 104, pp. 67–78. doi: 10.1016/j.apsoil.2015.11.021

Vera, J. A. (2013). Bioremediation treatments for disposal of waste generated of inorganic salts general chemistry laboratory using technical vermiculture. Rev. Ambient. Agua, Aire Suelo, 4, pp. 33-41.

Tuomela, M., Lyytikäinen, M., Oivanen, P., & Hatakka, A. (1998). Mineralization and conversion of pentachlorophenol (PCP) in soil inoculated with the white-rot fungus Trametes versicolor. Soil Biol. Biochem., 31, pp. 65-74. doi: 10.1016/S0038-0717(98)00106-0

Lin, Z., Zhen, Z., Wu, Z., Yang, J., Zhong, L., Hu, H., Luo, C., Bai, J., Li, Y., & Zhang, D. (2016). The impact on the soil microbial community and enzyme activity of two earthworm species during the bioremediation of pentachlorophenol-contaminated soils. J. Hazard. Mater., 301, pp. 35-45. doi: 10.1016/j.jhazmat.2015.08.034

Zhang, B.-G., Li, G.-T., Shen, T.-S., Wang, J.-K., & Sun, Z. (2000). Changes in microbial biomass C, N, and P and enzyme activities in soil incubated with the earthworms Metaphire guillelmi or Eisenia fetida. Soil Biol. Biochem., 32, pp. 2055-2062. doi: 10.1016/S0038-0717(00)00111-5

Li, X., Lin, Z., Luo, C., Bai, J., Sun, Y., & Li, Y. (2015). Enhanced microbial degradation of pentachlorophenol from soil in the presence of earthworms: Evidence of functional bacteria using DNA-stable isotope probing. Soil Biol. Biochem., 81, pp. 168-177. doi: 10.1016/j.soilbio.2014.11.011

Suthar, S. (2007). Nutrient changes and biodynamics of epigeic earthworm Perionyx excavatus (Perrier) during recycling of some agriculture wastes. Bioresour. Technol., 98, pp. 1608-1614. doi: 10.1016/j.biortech.2006.06.001

Rodger, B. B. (2012). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, Washington D. C, USA. Joint Editorial Board.

Society for General Microbiology. (2006). Basic Practical Microbiology, Reading, England. Society for General Microbiology.

Almanya, S. (2010). Transformación de sólidos provenientes de lodos generados en el sistema de alcantarillado de Bogotá mediado lombriz roja californiana (Esenia foetida). Universidad del Bosque.

Escobar, A. (2013). Usos potenciales del humus (abono orgánico lixiviado y sólido) en la empresa fertilombriz. Caldas, Colombia. Corporación Universitaria Lasallista.

Díaz, L. P., Medina, L. F., Latife, J., Digonzelli, P. A., & Sosa, S. B. (2004). Aclimatación de plantas micropropagadas de caña de azúcar utilizando el humus de lombriz. Ria, 32, pp. 115-128.

Medina, L. F., Jaime, M., Chueca, C., Bocanera, B., Toro, F., & Mascaró, P. (2001). “Presencia y cuantificación de Azotobacter sp. y Azospirillum sp. en lombricompuesto”. Presentado en Segunda Reunión de Producción Vegetal del NOA, San Miguel de Tucumán, Argentina.

Mahbub, K. R., Krishnan, K., Megharaj, M., & Naidu, R. (2016). Bioremediation potential of a highly mercury resistant bacterial strain Sphingobium SA2 isolated from contaminated soil. Chemosphere, 144, pp. 330-337. doi: 10.1016/j.chemosphere.2015.08.061

Soto, C., Gutiérrez, S., Rey-León, A., & González-Rojas, E. (2010). Biotransformación de metales pesados presentes en lodos ribereños de los ríos Bogotá y Tunjuelo. NOVA - Publ. Científica En Cienc. Bioméd., 8, pp. 195-205.

Hinton, J. J., & Veiga, M. M. (2009). Using earthworms to assess hg distribution and bioavailability in gold mining soils. Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 18, pp. 512-524.

Cómo citar
Zapata, I. C., Martínez, L., Posada, E., González, M. E., & Saldarriaga, J. F. (2017). Efectos de la lombriz roja californiana (Eisenia foetida), sobre el crecimiento de microorganismos en suelos contaminados con mercurio de Segovia, Antoquia. Ciencia E Ingeniería Neogranadina, 27(1), 77-90. https://doi.org/10.18359/rcin.1911
Publicado
2017-01-18
Sección
Artículos
Crossref Cited-by logo