Remoción de Arsénico (V) en Solución Acuosa por Biomasa Modificada del Hongo AspergiHus niger

Abstract

ResumenSe analizó la capacidad de remoción de arsénico (As V) en solución acuosa por la biomasa modificada del hongo Aspergillus niger, por espectrometría de absorción atómica. La contaminación por arsénico es muy grave en México, afecta a casi todas las poblaciones, y las técnicas de remoción son muy caras y no tan eficientes. En los estudios, la mayor bioadsorción (69% con 1 mg L -1 del metaloide) fue a las 24 horas, a pH de 6.0, 28 o C y 1 g de biomasa modificada. Con respecto a la temperatura, la más alta remoción fue a los 28 o C, con un 69% de remoción a las 24 horas. A mayor concentración de arsénico fue menor la remoción, y al aumentar la concentración del bioadsorbente, la remoción es más eficiente (96% con 5 g de biomasa). Además se remueve eficientemente el metaloide in situ (56% de remoción en agua natural contaminada con 1 mg 100 mL -1 de As (V) en 24 horas con 1 g de biomasa). Por lo tanto, la biomasa modificada se puede utilizar para eliminar el arsénico de aguas residuales industriales. Palabras clave: bioadsorción; arsénico; biomasa celular fúngica modificada; biorremediación Removal of Arsenic /V) in Aqueous Solution by Modified Fungal Biomass of Aspergillus nigerThe removal capacity of arsenic (As V) in aqueous solution by the modified fungal biomass of Aspergillus niger, by atomic absorption spectrometry, was analyzed. Arsenic contamination is very serious in Mexico, it affects almost all populations, and the removal techniques are very expensive and not very efficient. In this study, the highest bioadsorption (69% with 1 mg L -1 of the metalloid) was at 24 hours at pH 6.0, 28 o C and 1 g of modified biomass. With respect to the temperature, the highest removal was at 28 o C, with a 69% removal in 24 hours. At higher concentration of arsenic the removal was lower, and by increasing the concentration of the bioadsorbent, the removal is more efficient (96% with 5 g of biomass). Additionally, the biomass efficiently removes the metalloid in situ (56% removal in natural water contaminated with 1 mg 100 mL -1 of As (V) in 24 hours with 1 g of biomass). Therefore, the modified biomass can be used to eliminate arsenic from industrial wastewater.

Bioremoval of Different Heavy Metals by the Resistant Fungal StrainAspergillus niger

“…It was observed that at 7 days of incubation, 71%, 69%, and 96.4%, of the heavy metals present in the water contaminated were removal, respectively ( Figure 2 ). The metal removal capability by the biomass of A. niger is equal to or greater than the other biomasses that have been studied, like the removal of mercury, cadmium, an copper (4.79%, 10.25%, and 5.49%, respectively), using R. mucilaginosa planktonic cells during 48 hours [ 17 ], the metal removals during two-step process using A. niger reached 84.3%, 84.4%, 25%, and 14.4% for copper, cadmium, lead, and zinc, respectively [ 12 ], the removal of cadmium (II) (95%), lead (II) (88%), iron (III) (70%), copper (II) (60%), nickel (II) (48.9%), manganese (II) (37.7%), and zinc (II) (15.4%), from industrial wastewater in batch systems by immobilized cells of A. niger [ 20 ], the use of the extracellular media of Alternaria alternata- containing organic acids and siderophores for the metal leaching (vanadium, aluminum, molybdenum, magnesium, iron, nickel, arsenic, and chromium) [ 32 ], the removal of 67% of arsenic (III) from samples of groundwater contaminated with 1 mg/L from the metalloid, coming from Zimapan, Hidalgo's state, Mexico [ 36 ], the 99.35% removal of copper with pure and modified chitosan hydrogels from shrimp shell, from copper leachate [ 37 ], Saccharomyces cerevisiae and Torulaspora delbrueckii decrease in 98.1%, 83.0%, 60.7%, 60.5%, and 54.2% for turbidity, sulphates, BOD, phosphates, and COD, respectively, of the tannery effluent [ 38 ], C. tropicalis removed 40% of cadmium (II) from the wastewater after 6 days and was also able to remove 78% from the wastewater after 12 days [ 28 ], and S. cerevisiae “wild-type” (WT) parental strain BY4741, very efficient in removing manganese (II), copper (II), and cobalt (II) from synthetic effluents containing 1-2 mM cations [ 39 ]. Industrial effluents often contain more than one type of metal ion; these may interfere in the removal/recovery of the metal ion of interest.…”

EL USO DE LA BIOMASA DEL HONGO Aspergillus niger PARA LA ELIMINACIÓN DE METALES PESADOS DE AGUAS CONTAMINADAS

“…minutos y 24 h con 200 ppm del metal, los porcentajes de remoción son de 84.5%, 76.3%, 70.4%, y 57.0%, para zinc (II), mercurio (II), cobalto (II), y plomo (II), respectivamente (Figure 3), y el porcentaje de remoción disminuye cuando se aumentan las concentraciones de los metales analizados. Al respecto, se ha reportado que la eliminación óptima de arsénico (V) y arsénico (III) de las aguas residuales por la biomasa de A. niger recubierta con óxido de hierro se puede lograr con una concentración más baja de arsénico en solución (POKHEL y VIRARAGHAVAN, 2006), para la biosorción de arsénico (III) en solución acuosa por la biomasa fúngica modificada de A. niger (SANTOS et al, 2017), con R. mucilaginosa para la eliminación de cobre (GRUJIC et al, 2017), la eliminación de cromo (VI) por A. niger aislado del aire contaminado cerca de la Facultad de Ciencias Químicas, UASLP (San Luis Potosí , México) (ACOSTA et al, 2017), y cepas de Yarrowia aisladas de sedimentos de agua de estuarios contaminada con mercurio (SALVADORI et al, 2014).…”

“…BAPb.1, en el cual el porcentaje de biosorción aumentó rápidamente de 28 a 90% con una concentración de biosorbente que aumentó de 0.5 a 2.0 g/L (JIN et al, 2017), para la eliminación de cromo (VI) por A. niger aislado del aire contaminado (ACOSTA et al, 2017), para la eliminación de cobre (II) y cadmio (II) en sistemas discontinuos por células inmovilizadas de A. niger (TSEKOVA et al, 2010). Como tendencia general, se observó un aumento del porcentaje de eliminación al aumentar la concentración del adsorbente de 0.1 a 0.3 g/L (TSEKOVA et al, 2010), para la biosorción de arsénico (III) en solución acuosa en 1 , 2, 3, 4 y 5 g de biomasa fúngica modificada de A. niger (SANTOS et al, 2017), en la biosorción de cobalto (II) de soluciones acuosas con paja de arroz, cuando la dosis de adsorbente varió de 0.1 a 1.0 g (SWELAM et al, 2017), con hidrogeles de quitosano puro y modificado de la cáscara de camarón en la adsorción de cobre en solución ácida con concentraciones crecientes de biosorbente (1, 2, 3, 4, 4.5 y 5 g ) (SÁNCHEZ et al, 2017). Sin embargo, la capacidad de absorción de cromo (VI) por biomasas fúngicas pretratadas con NaOH disminuye con el aumento de la concentración de biomasa (KUMAR 2008).…”

Aprovechamiento De Residuo De Biomasa Fúngica en La Obtención De Un Sistema Magnético Nanoestructurado Para Remover Arsénico Del Agua

“…Actualmente los hongos filamentosos se aplican en diferentes procesos biotecnológicos para la obtención de productos con alto valor agregado (Osuna 2013, Santos-Domínguez et al 2017. La biomasa fúngica generada en diferentes procesos frecuentemente se considera como un residuo que puede contaminar el ambiente al no someterse al tratamiento adecuado.…”

“…La biomasa fúngica generada en diferentes procesos frecuentemente se considera como un residuo que puede contaminar el ambiente al no someterse al tratamiento adecuado. En diversas investigaciones realizadas se muestra la posibilidad de utilizar la biomasa fúngica para eliminación de contaminantes en efluentes acuosos (Gómez-Bertel et al 2008, Santos-Domínguez et al 2017. La capacidad de adsorber los iones, As (V) por ejemplo, se relaciona con la composición de la pared celular que contiene biopolímeros (Santos-Domínguez et al 2017) que pueden interactuar con los compuestos iónicos.…”