Study of relevant factors in the treatment of effluents by fungi for the degradation of emerging contaminants
- Autores: Marina Badia Fabregat
- Directores de la Tesis: Teresa Vicent i Huguet (dir. tes.), Gloria Caminal Saperas (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2014
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Lukas Y. Wick (presid.), Susana Camarero Fernandez (secret.), Nuria Gaju (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Resumen
Els contaminants emergents són un ampli grup de compostos orgànics detectats en diversos compartiments ambientals. Tot i que la seva concentració normalment està compresa entre els ng/L fins a pocs µg/L (força inferior que els contaminants orgànics convencionals), poden representar una amenaça per a la salut humana i el medi ambient. D’entre tots els contaminants emergents, els principis actius dels fàrmacs (PhACs) i els compostos disruptors endocrins (EDCs) generen una especial preocupació. Per altra banda, està àmpliament acceptat que la seva principal font d’entrada al medi ambient són els efluents de les plantes depuradores, on els tractaments convencionals de llots actius no són capaços de degradar-ne la majoria. Per tant, s’han de buscar tractaments alternatius. Una d’aquestes alternatives podria ser l’ús de fongs ligninolítics, aprofitant el seu sistema enzimàtic que els hi confereix l’habilitat de degradar un rang molt ampli de contaminants. Aquesta tesi avalua diferents aspectes relacionats amb la degradació de contaminants emergents per part de fongs. El fong de podridura blanca Trametes versicolor, àmpliament estudiat, és el que s’ha triat per a dur a terme els experiments d’aquesta tesi. Primer de tot s’ha estudiat la degradació individual de determinats contaminants. Tenint en compte que la degradació dels EDCs ha estat menys estudiada que la dels PhACs, es van seleccionar sis EDCs pertanyents als grups dels filtres UV (benzofenona-3 (BP3), benzofenona-1 (BP1) i 3-(4-metilbenzilidè) càmfor (4-MBC)) i dels benzotriazols (1H-benzotriazol (BTZ) i toliltriazol, una mescla de 4-metilbenzotriazol (4-MBTZ) i 5-metilbenzotriazol (5-MBTZ)). S’ha fet, doncs, un seguiment de la seva degradació per part de T. versicolor, la toxicitat aguda i les activitats estrogènica i de tipus dioxina, s’han identificat els metabòlits generats pel fong i s’han suggerit els primers passos de la via de degradació. A més a més, el destí de determinats contaminants (la BP3 i l’analgèsic i antiinflamatori diclofenac) durant la seva degradació per part del fong ha estat avaluada a través de compostos marcats amb l’isòtop estable 13C. La combinació d’anàlisis de la composició isotòpica del C del CO2 i de la biomassa total i el sondeig d’isòtops estables en aminoàcids (aa-SIP) han permès la discriminació entre simple transformació, mineralització oxidativa o incorporació del carboni a la biomassa. Pel que fa als dos compostos estudiats, els dos s’han mineralitzat però s’ha vist que només la BP3 s’utilitza com a font de carboni i és incorporada a la biomassa del fong. Per una altra banda, es van tractar dos efluents reals (l’aigua residual d’un hospital veterinari i el concentrat d’osmosi inversa d’una planta pilot de tractament d’aigües residuals urbanes) en un bioreactor de fongs fluïditzat per polsos d’aire i operat sota diferents condicions operacionals (estèril/no estèril i discontinu/continu) en vistes a una possible implementació futura. Amb aquesta intenció, aquesta tesi apunta a la importància de l’addició externa de nutrients i al control de l’aeració, els quals haurien de ser optimitzats per a obtenir una eliminació eficient de contaminants per part del fong inoculat. En aquesta tesi també es remarca la importància dels processos de conjugació i desconjugació. Per una banda, són una una restricció en l’avaluació de la degradació en efluents reals a causa de la seva absència en els mètodes analítics i, per l’altra, els conjugats representen uns metabòlits intermedis importants durant la degradació per part del fong dels contaminants seleccionats . També es van realitzar anàlisis de biologia molecular (anàlisi dels àcids grassos dels fosfolípids (PLFA), PCR quantitativa (qPCR) i gel d’electroforesis en gradient desnaturalitzant (DGGE)) amb l’objectiu de trobar alguna correlació entre l’operació dels bioreactors i el comportament del fong inoculat i els altres microorganismes que es desenvolupen en els bioreactors no estèrils. Els resultats suggereixen que els paràmetres de seguiment clàssics (com poden ser l’activitat lacasa) podrien no ser uns bons indicadors de la supervivència i predominança del fong inoculat.
