Estudio fisiológico de la nitrificación en presencia de p-cresol
La contaminación del agua por nitrógeno se da principalmente por la presencia de amonio, el cual se puede encontrar en efluentes municipales e industriales. Una de las alternativas para eliminar el nitrógeno del agua es el sistema nitrificación- desnitrificación. La nitrificación es un proceso respi...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2007 |
| País: | México |
| Institución: | Universidad Autónoma Metropolitana |
| Repositorio: | Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:bindani.izt.uam.mx:ks65hc49s |
| Acceso en línea: | https://doi.org/10.24275/uami.ks65hc49s |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/LEM/Nitrification info:eu-repo/classification/LEM/Denitrification info:eu-repo/classification/LEM/Sewage Purification Sewage -- Purification -- Nitrogen removal info:eu-repo/classification/LEM/Aguas residuales -- Purificación -- Eliminación de nitrógeno info:eu-repo/classification/LEM/Desnitrificación info:eu-repo/classification/LEM/Nitrificación info:eu-repo/classification/cti/6 |
| Sumario: | La contaminación del agua por nitrógeno se da principalmente por la presencia de amonio, el cual se puede encontrar en efluentes municipales e industriales. Una de las alternativas para eliminar el nitrógeno del agua es el sistema nitrificación- desnitrificación. La nitrificación es un proceso respiratorio quimiolitoautotrófico donde el amoniaco es biológicamente oxidado a nitrito y posteriormente a nitrato. Está documentado que algunos compuestos aromáticos como los compuestos fenólicos pueden inhibir la nitrificación. Al respecto, existe poca información del efecto del p- cresol sobre el proceso nitrificante. Por lo anterior, el objetivo de este estudio fue evaluar en cultivos en lote el efecto inhibitorio del p-cresol sobre un proceso respiratorio nitrificante utilizando un lodo producido en estado estacionario, así como determinar la capacidad de este consorcio para oxidar al p-cresol. El lodo utilizado para inocular los cultivos en lote fue obtenido de un reactor continuo de tanque agitado en régimen estacionario. En este reactor se obtuvo una eficiencia de consumo de amonio (E-NH4+) de 99.6% ± 0.9 y un rendimiento de producción de nitrato (Y-NO3 -) de 0.92 ± 0.1. En los cultivos en lote sin p-cresol, el proceso nitrificante se lleva a cabo exitosamente y después de 15h, la E-NH4+ fue del 93% ± 1.2 y el Y-NO3 - de 0.92 ± 0.04, indicando que las condiciones experimentales utilizadas fueron las adecuadas. Las velocidades específicas de consumo de N-NH4+ y producción de N-NO3 - fueron 0.066 ± 0.01 y 0.049 ± 0.01 mg N/mg proteína h, respectivamente. Al añadir p-cresol a los cultivos nitrificantes a una concentración inicial de 25 mg/L disminuyeron las velocidades específicas en un 30% para el consumo de amonio y 20% para la producción de nitrato. Los resultados ponen en evidencia el efecto inhibitorio del p- cresol sobre la nitrificación e indican que el p-cresol inhibió principalmente la actividad de las bacterias amonio oxidantes. Después de 15h, la E-NH4+ fue de 80.7% ± 8.5 mientras que el Y-NO3 - fue de 0.91 ± 0.01. Sin embargo, después de 24h, la E-NH4+ aumentó a 88% y el Y-NO3 - se mantuvo a un valor de 0.90. Esto indica que la vía nitrificante fue afectada solo en la velocidad enzimática, pero la eficiencia y el rendimiento nitrificante no fueron alterados. Por primera vez el p-hidroxibenzaldehido y p-hidroxibenzoato fueron identificados y cuantificados como intermediarios transitorios de la oxidación del p-cresol por un consorcio nitrificante. El p-cresol desaparecí Resumen Estudio fisiológico de la nitrificación en presencia de p-cresol Carlos David Silva Luna VI completamente del medio transcurridas 4h, mientras que sus intermediarios fueron consumidos después de 12h. A este tiempo la concentración de carbono orgánico total fue muy baja, demostrando la ausencia de materia orgánica en el cultivo. Se determinó un rendimiento de producción de biomasa de 0.3. Los rendimientos de producción de biomasa junto con la mínima concentración de carbono orgánico total al final del proceso nitrificante indicaron que el p-cresol y sus intermediarios fueron principalmente oxidados de manera desasimilativa, sugiriendo una mineralización de los compuestos carbonados. En la literatura se reportan evidencias de la capacidad de la enzima amonio monooxigenasa (AMO) para oxidar una amplia variedad de sustratos, como hidrocarburos aromáticos, causando la acumulación de productos más oxidados que los sustratos originales en el medio. Con la finalidad de evaluar la participación de la enzima amonio monooxigenasa en la ruta de oxidación del p-cresol se realizaron cultivos nitrificantes en lote en presencia de nitrito como inhibidor selectivo de la enzima AMO. La eficiencia en el consumo de amonio se mantuvo cercana al 100% en todos los cultivos expuestos a nitrito inicial (25, 100 y 200 mg N-NO2 -/L), lo cual indicó que el nitrito no inhibió totalmente la enzima amonio monooxigenasa. Por el contrario, el nitrito tuvo un efecto en el rendimiento de producción de nitrato que disminuyó gradualmente conforme aumento la concentración de nitrito en los cultivos. |
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