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Alumno

Israel Labastida Nuñez

   »  Generación: Septiembre2005
   »  Grado: Maestría en Ingenieria de Minerales
   »  Asesor: Roberto Briones Gallardo
   »  Línea de Investigación: Procesamiento de Minerales
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NOMBRE DE TESIS
Evaluación a escala laboratorio de bacterias sulfato reductoras sobre la estabilización de la fracción bioaccesible de plomo en un suelo impactado por la minería.
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RESUMEN:

Se realizó la caracterización fisicoquímica de distintas muestras de suelo y jales; provenientes de Matehuala y Villa de la Paz San Luis Potosí, México. Dicha caracterización, permitió identificar dos muestras con elevadas concentraciones bioaccesibles y móviles de arsénico y plomo. La muestra M3 con una bioaccesibilidad de 3165 mg As•kg-1 suelo y la muestra JH con 3175 mg Pb•kg-1 suelo. De las muestras identificadas, JH fue elegida como caso de estudio para pruebas de estabilización de elementos potencialmente tóxicos (plomo predominantemente) con sulfuro de hidrógeno biogénico en columnas de flujo ascendente. Para poder establecer el sistema de tratamiento, se aislaron consorcios microbianos que presentaron actividad sulfato reductora de dos muestras sólidas (P1 y JH). Dichos consorcios, se evaluaron en base a su producción de biomasa y mediante cinéticas de producción de sulfuro de hidrógeno, con y sin la presencia de plomo soluble en el sistema de reacción. Las concentraciones de plomo a las cuales fueron sometidos los consorcios se establecieron a partir de la concentración móvil máxima de plomo (34 μM Pb2+) a la que podrían encontrarse expuestas las bacterias en el sitio de muestreo. En base al empleo de equilibrios termodinámicos, y a la microscopía electrónica de barrido, se identificó la presencia de fases abióticas de clorofosfatos de plomo en los microcosmos. Así mismo, se determinó en qué condiciones se favorece su formación y disolución, así como su efecto en la biodisponibilidad del fosfato en solución. El efecto inhibitorio del plomo en la síntesis celular, se determinó con el modelo de decaimiento exponencial de crecimiento y el modelo logístico de dosis respuesta. Los resultados obtenidos permitieron identificar al consorcio aislado de la muestra JH, como el que presentó menor inhibición por la presencia de plomo en el medio, presentando actividad reductora de sulfatos a concentraciones de plomo de 2530 μM Pb2+. Debido a los resultados, dicho consorcio fue seleccionado para las pruebas de estabilización en las columnas de flujo ascendente. La estabilización de los elementos potencialmente tóxicos se realizó en columnas de flujo ascendente, la cual fue diseñada considerando una relación 1 a 10, con el objetivo de disminuir la formación de canales preferenciales de flujo. El tiempo de residencia establecido, para la muestra a ser tratada, se determinó en base a la velocidad máxima de producción específica de sulfuro de hidrógeno del consorcio JH (2.62 mmoles H2S•g-1 SSV h-1), la cual se determinó empleando el modelo de crecimiento poblacional de Gompertz. Además, se realizó el seguimiento de la variación del potencial de óxido-reducción, como parámetro de control, durante la estabilización. Posteriormente, la estabilización del plomo por sulfuro de hidrógeno biogénico se evaluó en función de la bioaccesibilidad del mismo en la muestra, antes y después de ser tratada, considerando que las fases asociadas a sulfuros metálicos poseen una menor solubilidad y, de esta manera, poseen una mayor estabilidad termodinámica. Los resultados obtenidos mostraron una disminución del 50 % en la bioaccesibilidad de plomo después del tratamiento en las columnas.