Compuestos clorados: ¿una amenaza para la calidad del agua?

El apogeo de la industria moderna en todo el mundo ha conllevado la liberación intensiva de compuestos orgánicos clorados al medio ambiente, por lo que es habitual detectar este tipo de sustancias en el subsuelo de zonas industriales y urbanas (por ejemplo, tetracloroeteno (PCE) y tricloroeteno (TCE)). Su extensa presencia en suelos y aguas subterráneas se ha convertido en una urgente preocupación a nivel mundial debido a su persistencia y toxicidad, tanto para la salud humana como para el medio ambiente.

En el último caso, además, la contaminación hace peligrar la biodiversidad, los servicios ecosistémicos, la calidad de las aguas subterráneas y superficiales, o la seguridad alimentaria, aspectos que serán muy relevantes con el cambio climático  y teniendo en cuenta que, en España, más de una tercera parte de la demanda de agua se cubre a partir de los acuíferos.

La biorremedación contra los disolventes clorados 

La recuperación de los suelos y aguas subterráneas afectadas por disolventes clorados se puede llevar a cabo mediante diferentes técnicas, en función de las características del emplazamiento y de la afección existente.De entre estas metodologías destaca la biorremediación, una tecnología que utiliza el metabolismo de las bacterias dehalorespiradoras (por ejemplo, Dehalococcoides sp.) para degradar los contaminantes y detoxificar las aguas subterráneas, y que, en las últimas décadas, se ha erigido como alternativa competitiva y sostenible a las técnicas fisicoquímicas más convencionales. Sin embargo, aunque mucha investigación se ha centrado en el estudio de la fisiología y bioquímica de estos procesos bacterianos en el laboratorio, la exitosa implementación in-situ (en campo) es todavía un reto hoy en día.

Con el fin de diseñar estrategias de biorremediación adecuadas a los emplazamientos contaminados y garantizar el éxito en su aplicación in-situ, en esta tesis se presenta una metodología de diagnóstico novedosa que consta de dos fases:

Un primera en la que se evalúa el potencial de biodegradación del acuífero en el laboratorio, a partir de técnicas de cultivo anaerobio (microcosmos), de isótopos estables (CSIA del carbono y cloro) y de biología molecular (PCR y secuenciación ADN). Estos determinan la presencia y actividad de las bacterias dehalorespiradoras en el medio.

Y por último, en la segunda fase, se lleva a cabo una prueba piloto in-situ, diseñada a partir de las conclusiones obtenidas en el laboratorio. En este piloto se comprueba  la reproducibilidad y eficiencia del tratamiento de biodegradación seleccionado.

Este enfoque de trabajo permite la obtención de líneas de evidencia complementarias que apoyen la viabilidad de las reacciones estudiadas, conocer y entender los diferentes factores y mecanismos que gobiernan estos procesos de biodegradación, evaluar el éxito de la descontaminación y/o identificar los potenciales contratiempos que podrían producirse en una futura aplicación in-situ.

En esta tesis, de los tres emplazamientos investigados, contaminados por familias de disolventes clorados diferentes (etenos y metanos clorados), en todos ellos se realizó la fase de laboratorio y sólo en uno se desarrolló la fase de campo. En este último, tras unos excelentes resultados, se implementó un tratamiento de biorremediación a escala emplazamiento que fue todo un éxito.

Una de las conclusiones obtenidas en esta tesis doctoral es la validación del uso de una metodología interdisciplinar e integradora como la utilizada aquí para evaluar la viabilidad y monitorear la aplicación de estrategias de biorremediación in-situ.