Caracterización de una zona contaminada con arsénico (As) y metales, y aislamiento de hongos con uso potencial en la biorremediación

Abstract

ABSTRACT Bioremediation studies are an important topic because they have become efficient and low-cost technologies. Fungi isolated from soils affected by anthropogenic activities are the perfect basis for this type of study and its subsequent application as a bioremediation method. Mining is a significant economic activity in the municipality of Concepción del Oro, Zacatecas. It provides employment for inhabitants; however, over the years, soil exploitation in the municipality, coupled with mismanagement of mining waste, has altered ecosystems. The concentration of chemical elements typically found in soils has increased considerably, resulting in serious environmental effects. Studies conducted at sampled sites in the municipality reveal concentrations that surpass the maximum permissible limits set by some national and international regulations. For instance, arsenic levels exceed the permissible limit in all samples. Arsenic is a known toxic element with severe repercussions for health and the environment. Metals such as lead, cadmium, copper, and zinc also exceed reference values. Physicochemical parameters indicate an aerobic system with oxidizing conditions, low salt content, and an alkaline character concerning certain elements. There is low to no mobility of metals in soils, despite the changing conditions they are exposed. The physicochemical values are linked to the microbiological aspect, creating ideal conditions for the development of microorganisms, especially microscopic fungi. Given the high pollutant content in soils, these microorganisms have developed adaptive systems that allow them to thrive in such extreme conditions. For all the aforementioned reasons, obtaining microscopic fungi from soil samples with high arsenic concentrations was crucial. The fungi's tolerance to arsenic was assessed, and interaction studies were conducted on those showing the highest resistance to As(V) in the culture medium. The results underscore the importance of fungi when confronted with arsenic. Based on these findings, a mechanism influencing As(V) removal was proposed, confirming the bioremediation potential of certain microorganisms.

RESUMEN Los estudios de biorremediación hoy en día son un tema de gran importancia, debido a que se han convertido en tecnologías eficaces y de bajo en costo, los hongos que se aíslan de suelos que han sido afectados por actividades antropogénicas son la base perfecta para este tipo de estudio y su posterior aplicación como biorremediador. La minería, es una actividad de importancia económica en el municipio de Concepción del Oro, Zacatecas, ya que es una fuente de empleo para los habitantes, sin embrago, al paso de los años y conforme se lleva a cabo la explotación de los suelos de este municipio y el mal manejo de los desechos mineros, se han alterado los ecosistemas de tal manera que han incrementado la concentración de elementos químicos que se encuentran normalmente en suelos a concentraciones que tienen un efecto ambiental considerable. Los estudios realizados a los sitios muestreados de este municipio, muestran concentraciones que sobrepasan el límite máximo permisible que reportan algunas normativas nacionales e internacionales, como es el caso del arsénico que está muy por arriba del LMP en el total de las muestras, sabiendo que este es un elemento tóxico con graves repercusiones a la salud y al ambiente, otros metales como el plomo, cadmio, cobre y zinc también sobrepasan los valores de referencia. Los parámetros fisicoquímicos determinados nos muestran que se trata de un sistema aerobio, con condiciones oxidantes, bajo en sales y de carácter alcalino; en relación con los elementos determinados, se observa que hay baja o nula movilidad de metales en los suelos, sin importar los cambios de condiciones a los que se expongan. Si se relacionan los valores fisicoquímicos con el aspecto microbiológico, las condiciones son perfectas para el desarrollo de microorganismos, en específico para el desarrollo de hongos microscópicos. Teniendo en cuenta el alto contenido de contaminantes presentes en los suelos, estos microorganismos han desarrollado