Biodegradation of two residues from service stations in Río Gallegos - Argentina / Biodegradación de dos residuos de estaciones de servicio en río gallegos - argentina

RESUMEN La producción de efluentes contaminados con hidrocarburos en las estaciones de servicio es un inconveniente a controlar y dar un tratamiento adecuado. Este trabajo tuvo como objetivo estudiar la biorremediación de dos residuos de estaciones de servicio de la ciudad de Río Gallegos, Santa Cruz, Argentina por medio de biodegradación. Se realizó la caracterización de la fase oleosa obtenida de efluentes de dos estaciones de servicio y se realizó una biorremediación con microcosmos de los mismos. El seguimiento se realizó con análisis de GC/MS para hidrocarburos y perfiles de ácidos grasos microbianos, como también se realizó un seguimiento de las bacterias degradadoras de hidrocarburos. Los dos residuos mostraron diferente perfil cromatográfico; esto impactó sobre la degradación de los mismos que fue para el Residuo 1 de 79,68 % y para el Residuo 2 de 29,23 %. Este último poseía un perfil más rico en hidrocarburos policíclicos que son tóxicos para las bacterias. El impacto sobre la comunidad bacteriana debido a la composición de los residuos también se evidenció en la evolución del índice de Shannon determinado, y de los diferentes grupos microbianos estudiados a partir de los ácidos grasos obtenidos desde el suelo, encontrándose un predominio de bacterias Gram positivas responsables de llevar adelante el proceso de biorremediacón. Los principales resultados obtenidos demostraron que la fase líquida no acuosa obtenida a partir de los efluentes de estaciones de servicio es posible de ser biorremediada por la comunidad bacteriana presente en el suelo de estudio.

ABSTRACT Gasoline station leached is an inconvenient to control and give a treatment of this waste. The aim of this work was to study the bioremediation of waste from gasoline stations in the city of Río Gallegos. The characterization of the oil phase was carried out and bioremediation was performed with microcosm thereof, the follow-up was performed with the GC-MS for hydrocarbons and fatty acid profiles, and the hydrocarbon degrading bacteria were also monitored. The content of the profile was different from the chromatographic profile; the impact on the degradation of the same that was used for residue 1 was 79.68% and for residue 2, it was 29.23%. The second one is a profile richer in light weight hydrocarbons that are toxic to bacteria. The impact on the microbiota was due to the composition of the waste. Based on the Shanon index, there is a predominance of gram positive bacteria. The non-aqueous liquid phase obtained from the effluents can be bioremediated by the bacterial soil community.

Impacto sobre la biota microbiana del suelo por contaminantes provenientes de estaciones de servicio / Impact on soil microbial biota by pollutants from filling station

Resumen La introducción de cualquier compuesto químico o el cambio de condiciones ambientales impacta en la comunidad bacteriana presente en un suelo. Este trabajo tuvo como objetivo observar los cambios en la comunidad bacteriana de un suelo al que se contaminó con hidrocarburos (gasoil, aceite y mezclas 1:1 gasoil-aceite y 1:1:1 nafta-gasoil-aceite). Se realizaron microcosmos cuya evolución fue estudiada por mineralización, recuento bacteriano, determinación de hidrocarburos totales del petróleo (TPH) y análisis de los principales componentes de la extracción de ácidos de las membranas bacterianas. Se presentaron disturbios en la composición de ácidos grasos de la comunidad bacteriana en todos los tratamientos. El agregado de nutrientes en el sistema de control produce un aumento del recuento bacteriano y el sistema que produjo mejor degradación fue el contenía solo gasoil, la presencia de los hidrocarburos produjo, en el diagrama de PCA, un agrupamiento de las muestras con aceite y de las mezclas.

Abstract Any chemical compound introduction in the soil, impact in bacterial community. This work aimed to observe the changes in the bacterial community of a soil that was contaminated with hydrocarbons (gasoline, diesel, oil and mixtures 1: 1 diesel-oil and 1: 1: 1 gasoline-diesel-oil). Microcosms were considered that were followed by mineralization, bacterial count, determination of TPH and acid extraction to monitor the bacterial community. There were disturbances in the composition of fatty acids of the bacterial community in all treatments. The addition of nutrients in the control system produces an increase in bacterial count and the system that best degraded was the system with diesel alone, the presence of hydrocarbons produced a grouping of samples with oil and mixtures in the PCA diagram.

Effectiveness of the Zea mays-Streptomyces association for the phytoremediation of petroleum hydrocarbons impacted soils.

Restoring polluted sites by petroleum hydrocarbons is a challenge because of their complexity and persistence in the environment. The main objective of the present study was to investigate the performance of plant-actinobacteria system for the remediation of crude petroleum and pure-polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) contaminated soils. The endophytic strain Streptomyces sp. Hlh1 was tested for its ability to degrade model PAHs (phenanthrene, pyrene and anthracene) in liquid minimal medium. Streptomyces sp. Hlh1 demonstrated the ability to grow on PAHs as sole carbon and energy source, reaching hydrocarbons removal of 63%, 93% and 83% for phenanthrene, pyrene and anthracene, respectively. Maize plant was chosen to study the impact of Streptomyces sp. Hlh1 inoculation on the dissipation of contaminants and plant growth. Thus, maize seedlings grown in soils contaminated with crude petroleum and pure-PAHs were inoculated with Streptomyces sp. Hlh1. Results showed that the endophyte inoculation increased contaminants removal. Maximum hydrocarbons removal (70%) was achieved in inoculated and planted soil contaminated with crude oil, while 61%, 59%, and 46% of hydrocarbons dissipation were registered for phenanthrene, pyrene and anthracene, respectively. These degradations rates were significantly higher compared to non-inoculated systems in all the treatments evaluated. Further, it was revealed that hydrocarbons (C8-C30) were efficiently degraded in plant-Streptomyces Hlh1 system. Moreover, the inoculation with the actinobacteria resulted significant plant development and enhanced photosynthetic pigments compared to plants grown in the other experimental conditions. The present study provide evidence that the inoculation of maize plants with Streptomyces sp. Hlh1 play a remarkable role in the removal of petroleum hydrocarbons, enhancing plant development in contaminated soils.

Electro bioremediación de fondos de tanques petroleros

El objetivo de este estudio fue utilizar una diferencia de voltaje para aumentar la biodisponibilidad de los hidrocarburos presentes en los sedimentos del fondo de tanques petroleros. El experimento se realizó en una cuba de vidrio con tres compartimento comunicadas por puentes salinos de buffer fosfato que permitieron la diferencia de voltaje y mantener el pH del suelo en valores óptimos para la vida bacteriana. Después de 4 días se aumento en un 18.8% los hidrocarburos biodisponibles en la zona cercana al ánodo y 5.5% en la zona cercana al cátodo

The aim of this study was to use a voltage difference to increase the bioavailability of hydrocarbons presents in the bottom sediments of oil tank. This experiment was carried out in a glass cuba with three compartment communicated by phosphate-buffered saline bridges that allowed the voltage difference and maintained the soil pH at optimum values for bacterial life. After several 4 days the bioavailability of hydrocarbon was increased by 18.8% in the area near the anode and 5.5% in the area near the cathode

BIODEGRADACIÓN DE RESIDUOS DE ESTACIONES DE SERVICIO Y LAVADEROS INDUSTRIALES POR LA CEPA Rhodococcus erythropolis ohp-al-gp / Biodegradation Waste of the Stations Service by Rhodococcus erythropolis ohp-al-gp

La cepa Rhodococcus erythropolis ohp-al-gp fue aislada de un suelo contaminado con aceite de turbinas de la zona norte de la provincia de San Cruz, Argentina. Dado su potencial en la bioremediación, el objetivo del trabajo fue conocer las habilidades para la degradación de compuestos puros y mezclas de hidrocarburos, como también degradación en presencia y ausencia de nitrógeno de gasoil medido por cromatografía gaseosa. La cepa posee la capacidad de utilización de los siguientes hidrocarburos: gasoil, kerosene, aceite lubricante, pristano, hexano, heptano, octano, pentadecano y hexadecano. La cepa R. erythropolis ohp-al- gp presenta un excelente potencial de biorremediación de hidrocarburos conflictivos como son los aceites lubricantes, su posible empleo en la eliminación de barros provenientes de lavados de motores o de estaciones de servicio sería su aplicación más importante. La velocidad de degradación, en condiciones óptimas de cultivo, le confiere una ventaja adicional. Además, posee una degradación baja en ausencia de nitrógeno, factor limitante y frecuente en los suelos patagónicos.

The strain Rhodococcus erythropolis ohp-al-gp was isolated from turbine oil contaminated soil from northern San Cruz province, Argentina. Because of its potential in bioremediation, the aim was to know the abilities for degradation of pure compounds and mixtures of hydrocarbons, as well as degradation in the presence and absence of diesel nitrogen measured by gas chromatography. The strain possesses the ability to use diesel, kerosene, lubricating oil, pristane, hexane, heptane, octane, pentadecane and hexadecane. R. erythropolis ohp-al-gp has excellent potential for bioremediation of hydrocarbons, which are conflictives as lubricating oils, their potential use in removing mud from washing engines or gas stations would be its most important application. The degradation rate in optimal culture conditions, gives it an additional advantage. It also has a low degradation in the absence of nitrogen, a frequent limiting factor in Patagonian soils.

Cambios en las comunidades bacterianas de suelo luego de una contaminación con hexadecano / Changes in soil bacterial communities after contamination with hexadecane

El presente trabajo informa sobre los cambios en la comunidad bacteriana de un suelo proveniente de una zona hidrocarburífera de Argentina. Los cambios se observaron en un ensayo de microcosmo el cual fue sometido a contaminación con hexadecano. La determinacion de hidrocarburos y los recuentos bacterianos fueron realizados semanalmente. Los cambios en la diversidad bacteriana se determinaron por la el análisis de los ácidos grasos de membrana (FAMEs); identificándose y cuantificándose por cromatografía gaseosa utilizando los parámetros según MIDI. Se observó que la contaminación con hexadecano causa un disturbio en el suelo que conduce a un cambio en la estructura de la comunidad bacteriana.

This paper reports on changes in the soil bacterial community from a petroleum zone of Argentina. Changes were observed in a microcosm test which was subject to contamination with hexadecane. The determination of hydrocarbons and bacterial counts were performed weekly. Changes in bacterial diversity were determined by the analysis of membrane fatty acids (FAMEs), identified and quantified by gas chromatography using according to MIDI parameters. It was observed that contamination with hexadecane cause a disturbance in the soil leading to a change in the bacterial community structure.

Evaluación del tiempo de vida de bacterias potencialmente patógenas en sedimentos marinos / Evaluation of life-span of potentially pathogenic bacteria in marine sediments

El presente trabajo tuvo por objeto determinar el período de supervivencia en sedimentos marinos de bacterias con riesgo biológico o indicadoras. Se tomaron muestras de sedimento marino intermareal en dos playas de la ciudad de Comodoro Rivadavia, Argentina; una sometida a contaminación por efluentes domiciliarios, y otra sin pruebas de contaminación evidente. Sobre éstos se realizó una caracterización inicial por recuento de bacterias en diferentes medios de cultivo (TSA, VRB, VRBG, TCBS, agar bilis esculina y agar cetrimide) y por su identificación. También se realizó un estudio de supervivencia de los microorganismos de interés en microcosmos. Estos fueron monitoreados por conteo de bacterias y por identificación de los integrantes de interés. Los principales resultados indicaron que existe una marcada diferencia en la composición de la comunidad bacteriana entre ambas muestras. Los géneros bacterianos en la muestra contaminada fueron Aeromonas, Salmonella, Pseudomonas, Escherichia, Ochrobactum y Klebsiella, y en la playa no contaminada Bacillus, Paenibacillus, Micrococcus, Photobacterium y Vibrio. El ensayo en microcosmos demostró que, luego de 65 días, la comunidad bacteriana de la playa contaminada fue similar a la del sedimento sin contaminación, indicando que al retirar la fuente de contaminación, es probable la recuperación de la zona afectada.

The present study had the purpose of determining the survival period of bacteria which represent a biological risk and are indicators of contamination. Inter-tide marine sediment samples were taken at two beaches of the Comodoro Rivadavia city in Argentine; one the beaches was submitted to contamination due to household effluents, and the other without proof of evident contamination. These samples were initially characterized by bacterial counts in different culture media (TSA, VRB, TCBS, bile esculin agar and cetrimide agar) and by their identification. A study of the survival of the target bacteria in microcosm was also done, monitored by bacterial counts and identification of these bacteria. The main results indicated that there was a marked difference in the composition of the bacterial community between the two samples. In the contaminated sample the bacterial genus were Aeromonas, Salmonella, Pseudomonas, Escherichia, Ochrobactum and Klebsiella, and in the non-contaminated beach Bacillus, Paenibacillus, Micrococcus, Photobacterium and Vibrio. The microcosm assay showed that after 65 days the bacterial community of the contaminated beach was similar to that of the non-contaminated beach sediment, indicating that by withdrawing the contamination source, the affected zone can probably be recovered.

Diversidad de bacterias cultivables con capacidad de degradar hidrocarburos de la playa de Caleta Córdova, Argentina / Diversity of culturable bacteria capable of degrading hydrocarbons from the beach of Caleta Córdova, Argentina

En el presente trabajo se estudiaron las comunidades bacterianas aisladas de agua de mar y sedimentos intermareales de Caleta Córdova, norte de Comodoro Rivadavia, Argentina. Tres sitios fueron muestreados estacionalmente entre los años 2005 y 2006; el primer sitio fue una playa pública, el segundo sitio cerca de un puerto pesquero y el tercero cerca de una boya de toma de petróleo. Las comunidades bacterianas fueron determinadas en base a las diferencias en la composición de ácidos grasos de membrana, las bacterias fueron identificadas por medio del Sistema Sherlock MIDI, y el potencial de las comunidades para la utilización de hidrocarburos por la mineralización de gasoil, petróleo, kerosene, aceite lubricante y nafta. Las mineralizaciones evidenciaron la capacidad de los microorganismos para la degradación de hidrocarburos en dos de los sitios estudiados. Se aislaron 251 cepas de las que se lograron identificar 124 correspondientes a 24 géneros y 40 especies; la más frecuente fue Pseudoalteromonas.

Inter-tidal sediments and marine water from Caleta Córdova, a beach in the north of Comodoro Rivadavia, Argentina, were analyzed. Three sites were sampled each season between 2006 and 2006. The first site is a public beach, the second site is near a fishing port and the third one near an oil buoy. Bacterial communities were determined based on differences in the composition of membrane fatty acids, identification of bacteria were using the MIDI Sherlock system, and the potential of communities for the use of hydrocarbons through the mineralization of gasoline, kerosene, diesel, crude oil and mineral oils. Mineralization showed a capacity of the microorganisms to use the hydrocarbons in only two sites of study. Of 251 strains were analyzed and the system could identify 24 genera and 40 species in only 124 strains. The rest of strains were not found in Sherlock data base (version 6.0). Pseudoalteromonas was the genus that was more frequently isolated.

Biodegradación de petróleo y sus derivados por la comunidad bacteriana en un suelo de la Patagonia Argentina / Biodegradation of petroleum and its derivatives by the bacterial community in the soil of the Argentinean Patagonia

El objetivo de este trabajo fue caracterizar una muestra de suelo proveniente de un sistema de biorremediación en actividad y determinar la capacidad de la comunidad bacteriana de biodegradar petróleo y sus destilados, e identificar los principales microorganismos involucrados en el proceso. Para esto se tomó una muestra de suelo por la técnica de lanfarming y se caracterizaron sus propiedades físicas, químicas y microbiológicas; así como el tipo de hidrocarburos que contenía por extracción con Soxhlet y cromatografía en columna de sílica gel. A partir de la muestra se extrajo la comunidad bacteriana, y se determinó su potencial para biodegradar petróleo, sus diferentes fracciones y los destilados comerciales que se obtienen a partir de él. Se utilizaron métodos indirectos de medición del crecimiento bacteriano por conteo de microorganismos y medición de densidad óptica. A partir de estos sistemas se aislaron 41 cepas y se identificaron por FAME. Los principales resultados indicaron que la comunidad bacteriana del suelo posee la capacidad de biodegradar los hidrocarburos existentes en el mismo, principalmente la fracción alifática, así como los destilados gasoil, kerosén y aceite lubricante, siendo la fracción aromática, la polar y el destilado nafta no degradados. Está comunidad está constituida principalmente por Rhodococcus erythropolis, Achromobacter xylosoxidans y Brevundimonas diminuta, mostrando la mayor biodiversidad cuando los hidrocarburos utilizados como fuente de carbono pertenecen al grupo de los alifáticos. Las características físicas, químicas y microbiológicas del suelo indicaron que es factible que se realice una biorremediación eficiente de los hidrocarburos presentes.

The purpose of this study was to characterize a soil sample obtained from an active bioremediation system and determine the capacity of the bacterial community for biodegrading petroleum and its distilled products, and identify the main microorganisms involved in the process. For this object a soil sample was taken with the lanfarming technique and its physical chemical and microbiological characteristics were characterized, as well as the type of hydrocarbons it contained by Soxhlet extraction and silica gel column chromatography. From this sample we also extracted the bacterial community and determined its potential for degrading petroleum, its different fractions and the commercial distilled products obtained from it. We used indirect measurement methods for determining bacterial growth by counting the microorganisms and measuring optical densities. Through these methods we isolated 42 strains and identified them by FAME. The principal results indicated that the soil bacterial community has the capacity for degrading the hydrocarbons in it, mainly the aliphatic fraction as well as the distilled products such as gasoil, kerosene and lubricant oil, while the aromatic and polar fractions and the naphtha distilled product are non degradable. This community is mainly constituted by Rhodococcus erythropolis, Achromobacter xylosoxidans and Brevundimonas diminuta, showing the greatest diversity when the hydrocarbons used as carbon source belong to the aliphatic group. The physical, chemical and microbiological characteristics of the soil indicated that it is possible that an efficient bioremediation of the hydrocarbons present occurs.

Diversidad de bccterias cultivables de la costa de caleta olivia, patagonia, Argentnaa / Diversity Of Cultivable Bacteria From The Coast Of Caleta Olivia, Patagonia , Argentina

Caleta Olivia es una ciudad que posee boyas por donde se exporta el petróleo crudo obtenido de la zona norte de la provincia de Santa Cruz, Argentina. Este trabajo tuvo como objetivo estudiar las posibilidades de utilización microbiana de petróleo crudo y sus derivados e identificar las bacterias cultivables que se encuentran presentes en la costa de Caleta Olivia. La mineralización de hidrocarburos se detectó por la producción de dióxido de carbono. Se tomaron muestras de agua de mar y sedimento intermarial de tres sitios. Se realizaron recuentos bacterianos en los medios de cultivo BBR, BRN, medio mineral con petróleo gas oil y ENDO para bacterias coliformes. Las bacterias se identificaron utilizando el sistema de Sherlock de MIDI. Las mineralizaciones evidenciaron la capacidad existente en los microorganismos para la utilización de hidrocarburos. Los recuentos de coliformes fueron negativos. Se aislaron un total de 403 cepas a las que se les realizó la extracción de ácidos grasos e identificación, de ellas solo 172 fueron identificadas por el sistema. Se distribuyeron en 32 géneros y 50 especies bacterianas. El resto, el sistema no las identificó debido a que no halló cepas similares en la base de datos del sistema. Pseudoalteromonas fue el género que más se aisló. El análisis de componentes principales asoció al verano y al otoño con la mayor biodiversidad de géneros. Se encontraron representantes de los siguientes géneros: Arthrobacter, Dietzia, Acinetobacter, Microbacterium, Micrococcus, Bacillus, Pseudomonas y Pseudoalteromonas. Estos microorganismos son citados en la bibliografía como degradadores de hidrocarburos.

The aim of this work was to evaluate the oil utilization and identity of the bacterial strains present in the coast Intertidal sediments and marine water from Caleta Olivia city which were analyzed to determine bacterial counts. Five microcosms were designed for sediments and water sample. The microcosms contained 5 g or 50 mL of samples with 0.01% of gasoline, and 0.1% of kerosene, diesel, crude oil and mineral oils. The CO2 was measured by titration. Four cultural medium were used i.e. BBR, BRN, mineral medium with crude oil and gas oil and ENDO for coliforms. The bacteria were identified by Sherlock - MIDI . The mineralization shows good values. The counts resulted negative to total coliforms and faecal coliforms. 403 strains were analyzed; the system could identify 172 strains in 32 genera in only 50 species. The rest of strains were not found in Sherlock data base (version 6.0). Pseudoalteromonas was the genus that was more frequently isolated. The summer and autumn seasons presented more quantity of biodiversity genera. We found genera, which are mentioned as hydrocarbon degrading genera in the literature.