Efecto del 2-clorofenol sobre la nitrificación - Pérez Alfaro, Jesús Emmanuel (Universidad Autónoma Metropolitana, 2010)
En el presente trabajo se evaluó y caracterizó, en cultivo en lote, el proceso respiratorio de nitrificación en presencia de diferentes concentraciones de 2- clorofenol (2-CP) (10, 5 y 2.5 mg C-2-CP/l). Se utilizó como inóculo un consorcio fisiológicamente estable que no tuvo contacto previo con dicho compuesto. Posteriormente, con los lodos expuestos al 2-CP se evaluó la recuperación de la actividad nitrificante. En todos los casos se realizaron ensayos control de la nitrificación. El comportamiento fisiológico de los lodos se evaluó mediante la eficiencia de consumo (Ec), el rendimiento de formación de productos (Yp) y la velocidad específica de consumo de sustrato y formación de productos (qc y qp). Los ensayos control indicaron que la eficiencia de consumo de amonio (EcNH4 + ) fue del 99.7% ± 1.1, mientras que el rendimiento de producción de nitrato (YNO3 - ) fue de 0.99 ± 0.03. No se detectó la formación de intermediarios nitrogenados. Las velocidades específicas de consumo de amonio y producción de nitrato fueron 0.135 ± 0.02 y 0.076 ± 0.056 mg N/mg de proteína h, respectivamente. Por lo tanto bajo las condiciones experimentales ensayadas la nitrificación no se vio limitada en ningún aspecto. Los ensayos en presencia de diferentes concentraciones de 2- clorofenol muestran que independientemente de la concentración utilizada, no hay consumo de amonio, ni producción de nitrato, sin embargo, es destacable que el consorcio nitrificante tiene la capacidad de consumir 2-CP al 100% y transformarlo a un intermediario que hasta el momento no ha sido identificado. Los ensayos de recuperación de la nitrificación, indicaron con respecto a un control con lodos sin exposición previa al 2-CP, que las eficiencias de consumo de amonio presentan una disminución de 27.8% ± 3.2 para el caso del lodo expuesto a una concentración de 2.5mg C-2-CP/l y de hasta 89.5% ± 0.05, para En el presente trabajo se evaluó y caracterizó, en cultivo en lote, el proceso respiratorio de nitrificación en presencia de diferentes concentraciones de 2- clorofenol (2-CP) (10, 5 y 2.5 mg C-2-CP/l). Se utilizó como inóculo un consorcio fisiológicamente estable que no tuvo contacto previo con dicho compuesto. Posteriormente, con los lodos expuestos al 2-CP se evaluó la recuperación de la actividad nitrificante. En todos los casos se realizaron ensayos control de la nitrificación. El comportamiento fisiológico de los lodos se evaluó mediante la eficiencia de consumo (Ec), el rendimiento de formación de productos (Yp) y la velocidad específica de consumo de sustrato y formación de productos (qc y qp). Los ensayos control indicaron que la eficiencia de consumo de amonio (EcNH4 + ) fue del 99.7% ± 1.1, mientras que el rendimiento de producción de nitrato (YNO3 - ) fue de 0.99 ± 0.03. No se detectó la formación de intermediarios nitrogenados. Las velocidades específicas de consumo de amonio y producción de nitrato fueron 0.135 ± 0.02 y 0.076 ± 0.056 mg N/mg de proteína h, respectivamente. Por lo tanto bajo las condiciones experimentales ensayadas la nitrificación no se vio limitada en ningún aspecto. Los ensayos en presencia de diferentes concentraciones de 2- clorofenol muestran que independientemente de la concentración utilizada, no hay consumo de amonio, ni producción de nitrato, sin embargo, es destacable que el consorcio nitrificante tiene la capacidad de consumir 2-CP al 100% y transformarlo a un intermediario que hasta el momento no ha sido identificado. Los ensayos de recuperación de la nitrificación, indicaron con respecto a un control con lodos sin exposición previa al 2-CP, que las eficiencias de consumo de amonio presentan una disminución de 27.8% ± 3.2 para el caso del lodo expuesto a una concentración de 2.5mg C-2-CP/l y de hasta 89.5% ± 0.05, para el caso del lodo expuesto a una concentración de 10 mg C-2-CP/l. En todos los ensayos hubo acumulación de nitrito, encontrándose YNO2 - cercanos a 1 y en ninguno de los ensayos se detectó la producción de nitrato. En lo que se refiere a las velocidades específicas tanto de consumo como de producción, se presentó un nivel de recuperación máximo de 8.5% para los lodos expuestos a 2.5 mg C-2-CP/l y de 1.6% para los lodos expuestos a 10 mg C-2-CP/l. Parece que la actividad de la enzima amonio-monoxigenasa (AMO) del consorcio nitrificante se vio afectada por la presencia de 2-CP, ya que se observó una disminución de la eficiencia de consumo de amonio de hasta 90%, así como la de la enzima nitrito óxido reductasa, pues se detectó la acumulación de nitrito y una disminución del 100% en el rendimiento de producción de nitrato. Asimismo, la velocidad específica de consumo de amonio sólo se recupera en un 9% en comparación con la reportada para el control, mientras que la velocidad específica de producción de nitrato no se recupera. Es probable de que este compuesto no sólo este actuando a nivel enzimático, ya que se ha reportado que algunos compuestos aromáticos, pueden tener efecto sobre la membrana de las células. Así pues, el 2-CP podría ejercer un efecto adverso sobre el transporte de amonio, evitando que éste pueda ser consumido.; Batch culture nitrification process in presence of different concentrations of 2- chlorophenol (2-CP) (10, 5 and 2.5 mg C-2-CP / l) was evaluated. Nitrifying consortium in steady state without previous contact to 2-CP was used as inoculum. Recovery of nitrifying activity of, the sludge exposed to 2-CP was also evaluated. Nitrifying control assays were also performed. The physiological behavior of the sludge was evaluated by means of substrate consumption efficiency (Ec), yield product formation (Yp), specific consumption rate and specific production rate (qp and qc, respectively). Control assays indicated that the ammonium consumption efficiency (EcNH4 + ) was 99.7% ± 1.1, while the nitrate production yield (YNO3 - ) was 0.99± 0.03. No nitrogen intermediates were detected. Ammonium and nitrate specific were 0. 135± 0.02 and 0.076 ± 0.0056 mg protein N/mg h, respectively. Thus under the experimental conditions tested nitrification was not limited. Tests Assays in presence of different concentrations of 2-chlorophenol showed that regardless of the concentration used, no consumption of ammonium and nitrate production was detected. However, the nitrifying consortium was able to completely consume 2-CP and transform it to an intermediary that so far has not been identified. The nitrifiying recovery tests indicated that ammonium consumption efficiencies decreased between, 27.8% ± 3.2 and 89.5% ± 0.05 in the assays with sludge exposed to 2.5 C-2-CP/l and 10 mg C-2-CP / l, respectively. Nitrite was accumulated in accounting for a YNO2 value close to 1. Moreover, nitrate production was not detected. In regard to the specific rates of both, consumption and production, a maximum recovery rate of 8.5% for sludge exposed to 2.5 mg C2-CP/l and of 1.6% for sludge exposed to 10 mg C-2-CP / l was calculated. These results suggest that the activity of the ammonia-monooxigenase (AMO) and oxide reductase enzymes were affected by the presence of 2-CP, since a decrease of ammonium consumption efficiency up to 90% and a decrease of 100% in nitrate yield production were observed. Likewise, ammonium consumption specific rate was only recovered in 9% compared with the control, while nitrate specific production rate was not recovered. However, substrates transport affectation can´t be discarded.