Las actividades industriales generan contaminación a gran escala con metales pesados en el medio ambiente. En el caso particular de los suelos, suelen afectar la fertilidad o el uso posterior de los mismos, mientras que en el caso de los acuíferos y aguas superficiales, pueden comprometer seriamente el uso de este recurso como fuente de agua para el consumo humano. Los metales pesados se asocian con múltiples efectos adversos en la salud, siendo varios los órganos y sistemas que se ven afectados: riñón, pulmón, hígado, sistema gastrointestinal y hematopoyético, pero principalmente el sistema nervioso central y periférico. Por otro lado, las actividades industriales pueden disponer en sus efluentes compuestos orgánicos que pueden ser nocivos para el medio ambiente y la vida. Por ejemplo, varios colorantes textiles pueden causar efectos graves en la salud humana debido a sus propiedades carcinogénicas, mutagénicas y teratogénicas.
Para resolver el problema de matrices acuosas ambientales contaminadas, se han desarrollado diferentes tratamientos, entre ellos precipitación química, flotación iónica, intercambio iónico, filtración de membrana, adsorción, biosorción y métodos electroquímicos. En los últimos años, el uso de biosorbentes ha tenido un rol protagónico en el desarrollo de procesos de remoción de contaminantes en el marco de la “Química Verde” (“Green Chemistry”), ya que no se los somete a ningún tipo de bioprocesamiento (ej. obtención de una enzima), son biodegradables y presentan la posibilidad de ser reutilizados.
Los materiales biosorbentes incluyen bacterias, hongos, algas, residuos domésticos, de agricultura, industriales, naturales, entre otros. Por otro lado, la combinación de sustratos biológicos con otros biosustratos o con nanomateriales puede contribuir notoriamente a la preparación de nuevos sorbentes que posean propiedades superlativas con respecto a las de los materiales individuales. En este último caso, cuando se dispone de numerosos grupos funcionales en los sustratos biológicos, sumado a la extensa área superficial que tienen los nanomateriales, el biosorbente híbrido resultante puede convertirse en un material con gran capacidad de retención.
Nuestro grupo de trabajo se enfoca en el diseño de materiales biosorbentes prístinos e híbridos basados en microorganismos, residuos industriales, agrícolas y domésticos biodegradables, así como nanomateriales y nanopartículas, para el desarrollo de tratamientos alternativos de remediación/recuperación. Cada material diseñado se caracteriza antes y después de la retención de los contaminantes, empleando técnicas como SEM, EDX, FTIR, PCZ, Bohem Tritation, entre otras. Se realizan estudios cinéticos y de equilibrio, comparando los datos experimentales con los modelos teóricos informados. El comportamiento termodinámico de biosorción se evalúa a través de la entalpía, entropía, energía libre de Gibbs y determinaciones de energía de activación.
Dichos procesos adsortivos se desarrollan para remover contaminantes/recuperar elementos de valor desde muestras ambientales acuosas, tales como aguas de río, diques, pozos y efluentes derivados de la actividad agrícola e industrial. Se presta especial atención a los recursos naturales de Mendoza, tales como afluentes del Río Mendoza (ríos Tupungato. Vacas, Horcones, Uspallata, Blanco), canales de riego como Pescara, Cacique Guaymallén y Jarillal de la provincia cuyana.
Laboratorio de Biotecnología Ambiental
Instituto Interdisciplinario de Ciencias Básicas - CONICET UNCUYO
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales - UNCUYO
Padre Jorge Contreras 1300, Parque General San Martín, Mendoza, Argentina