Nuevo estudio descubre el riesgo potencial de liberación de arsénico de los sedimentos bajo la influencia de la materia orgánica


Investigadores de la Academia de Investigación de Ciencias Ambientales de China han realizado un estudio para evaluar el impacto de los factores ambientales y las comunidades microbianas en la movilización de arsénico (As). 


por la Sociedad China de Ciencias Ambientales


Los hallazgos, publicados en la revista Environmental Science and Ecotechnology , revelan información importante sobre los procesos biogeoquímicos involucrados en la liberación de As.

El estudio se centró en procesos como la desorción, la reducción, la complejación y la coprecipitación que afectan el comportamiento del As en el medio ambiente. La interacción entre los (hidro)óxidos de Fe y la materia orgánica (OM), en particular la materia orgánica disuelta (DOM), se identificó como un mecanismo de control fundamental. Los MO se caracterizaron mediante índices de fluorescencia, que indicaron actividades biológicas sostenidas durante todo el período experimental.

El análisis de la comunidad microbiana reveló la presencia de bacterias capaces de reducir Fe, Mn y As, así como bacterias involucradas en transformaciones metabólicas utilizando EOM. Cuando se introdujeron los OM biorreactivos y químicamente reactivos, crearon un entorno de reducción que facilitó la liberación de As, Fe y Mn, particularmente en concentraciones altas de OM. La glucosa y el lactato de sodio, fácilmente metabolizados por microorganismos, dieron como resultado liberaciones más altas que el grupo de control sin OM.

La adición de ácido húmico (AH), un MO químicamente reactivo, influyó significativamente en la liberación de Fe y Mn, aunque con menor impacto en As. El estudio también observó la formación de minerales secundarios de Fe, como siderita y mackinawita, que incorporaron As y contribuyeron a la disminución de las concentraciones de As, Fe y Mn en la fase acuosa.

La descomposición microbiana alteró las características de DOM, dando lugar a la producción de aminoácidos y la presencia de polisacáridos, como lo indican los grupos funcionales específicos. Además, la investigación empleó el análisis de correspondencia canónica (CCA) y el análisis de redundancia (RDA) para examinar la relación entre los factores ambientales, la comunidad microbiana y la movilización de As.

Se encontraron correlaciones positivas entre As(III), Fe y Mn, mientras que se observó una correlación negativa con el potencial de oxidación-reducción (ORP). Se identificaron varios géneros bacterianos asociados con el metabolismo del As, lo que subraya su papel en el proceso de liberación.

Un nuevo estudio descubre el riesgo potencial de liberación de arsénico de los sedimentos bajo la influencia de la materia orgánica
Con la adición de MO, se liberaron significativamente del sedimento As, Fe y Mn. En general, las concentraciones de As, Fe y Mn aumentaron primero y luego disminuyeron durante el experimento. Las muestras con As(V) o As(III) por debajo del límite de detección de 0,25 μg L−1 se representaron como la mitad del límite de detección (0,125 μg L−1) para realizar la comparación. La barra de error es la desviación estándar (n = 4). Crédito: Ciencias Ambientales y Ecotecnología

La investigación mejora significativamente nuestra comprensión de los complejos factores que influyen en la liberación de arsénico (As) y arroja luz sobre los procesos microbianos involucrados en la movilización de As en ambientes acuáticos. Los hallazgos tienen implicaciones importantes para la gestión y mitigación de la contaminación de las aguas subterráneas causada por la infiltración de EOM.

Los sitios específicos, como vertederos, sitios petroquímicos y proyectos de recarga de acuíferos administrados, se identifican como particularmente vulnerables a la contaminación. Se necesitan más investigaciones para explorar los efectos de la hidrodinámica y los entornos hidrogeoquímicos en aplicaciones prácticas. Estos hallazgos subrayan la necesidad de estrategias integrales para controlar y mitigar de manera efectiva los riesgos ambientales asociados con la infiltración de EOM, con el objetivo de salvaguardar la calidad del agua subterránea.

Más información: Fan Feng et al, Movilización de arsénico en aguas subterráneas impulsada por materia orgánica exógena, Ciencias ambientales y ecotecnología (2023). DOI: 10.1016/j.ese.2023.100243



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