Download Mercurio y microorganismos ambientales_2015

Ciclos Biogeoquímicos
Biorremediación
Mercurio
Mercurio
• Es un metal pesado plateado, único metal líquido a Tº
ambiente.
• En su forma pura se lo conoce como
mercurio elemental». (Hg0)
• Punto de ebullición de 356.72 ºC
• Emite vapores a Tº ambiente.
• Es insoluble al agua y soluble en ácido.
• No es biodegradable.
• Buen conductor de la electricidad.
• Se lo utiliza en termómetros y lamparitas..
Mercurio
• En la naturaleza puede ser encontrado:
•En forma elemental(Hg0)
• Formando parte de elementos inorgánicos:
•Sales( cloruro, nitrato , sulfuro y acetato de
mercurio)
• Formando parte de compuestos orgánicos:
•Metil-mercurio (Ch3Hg+)
forma
contaminante comúnmente en el ambiente.
•Dimetil-mercurio (Ch3)2Hg
• Cloruro de metil-mercurio
Cinabrio(Sulfuro de
mercurio)
Mercurio
en el Medio Ambiente
.Concentraciones muy bajas (1 ng por Litro)
.Producto Industrial
muy utilizado
.Componente activo
de muchos plaguicidas
.Capacidad de
acumulación en tejidos
vivos, alta toxicidad.
GRAN
IMPORTANCIA
AMBIENTAL
MERCURIO
En la atmósfera:
.De forma natural  Por medio de emisiones
volcánicas.
.De forma antrópica  Por emisiones
industriales.
.Transformaciones atmosféricas:
.Viaja grandes distancias
.Se transforma lentamente por procesos
de fotooxidación y Oxidación por Ozono
.Compuestos solubles
que entran a la biosfera con la
Precipitación.
MERCURIO
En el suelo:
.Se deposita  .Lluvias
.Por absorción de éste
por los vegetales
.Una vez en el suelo
Compuestos de mercurio Adsorbidos
por la materia orgánica
Puede llegar
.Pero por factores tales como:
nuevamente a ser
Erosión
móvil,
Volatilización
desplazándose
Acidificación
fácilmente del
Adsorción con moléculas orgánicas
suelo al agua y
también al aire.
MERCURIO
En el agua:
• Compuestos orgánicos de Hg
(CH3HG principalmente)
.Son bioaccesibles
.Carácter lipofílico
Biocumulabes
.Se Biomagnifican
a lo largo de la cadena trófica acuática
Mercurio
Ciclo biogeoquímico
El mercurio sigue de forma natural una dinámica
cíclica que se ve influenciada por las actividades
antrópicas.
.Este ciclo se define como:
“ El flujo continuo de mercurio entre atmósfera,
tierra y agua basado en el comportamiento del
mercurio en los compartimientos ambientales y en
las reacciones químicas implicadas, así como en los
parámetros de transporte y su destino final.”
Mercurio
Ciclo biogeoquímico
Hg0  .Principal forma atmosférica
.Muy volátil
Oxidación
Hg2+  .Ppal forma de ingreso al amb acuático
.Fácil adsorción a la materia particulada
Metabolización microbiana
CH3Hg+ .Tóxico, absorción a través
Metabolización microbiana
de la piel
.Soluble y bioacumulativo
CH3HgCH3  .Muy volátitil
.Bioacumulativo
Mercurio
Ciclo biogeoquímico
Bacterias metanogénicas
Bacterias sulfatorreductoras
Mercurio
Ciclo biogeoquímico
Mercurio
Biotransformación
Bacterias resistentes al mercurio:
.Transformación enzimática:
.Reductasa mercúrica (Bacterias Gram negativas y
levaduras como: Cryptococcus spp)
Transfiere dos e- al Hg2+ reduciéndolo a Hg0
.No tóxico
.Puede ser eliminado
mediante difusión pasiva
.Volátil
Mercurio
Biotransformación
Pseudomonas aeruginosa:
“Bacteria G- que posee un plásmido que contiene
genes para la resistencia a dicho metal.”
“genes mer” .Situados en un operón mer
.Bajo el control de la proteína
reguladora MerR (producto
de merR).
Mercurio
Biotransformación
.MerR
.Cuando Hg2+ está presente, el metal forma un complejo
con MerR, que funciona entonces como activador de la
transcripción de operón mer.
.merP  proteína periplasmática MerP
.Capta al Hg2+
.Lo transfiere a una proteína de
membrana MerT
MerT:
.Transporta al Hg2+ al interior de la célula
.Reducido por la reductasa mercúrica  Hg0
Mercurio
Biotransformación
Mercurio
Biotransformación
.Formación de HgS insoluble:
.Clostridium cochlearium
.Anaeróbicamente produce Hg2S
.Reacciona directamente con Hg+2
Forman
Sulfuro de
mercurio
(HgS)
Mercurio
Biotransformación
.Remoción del mercurio en aguas residuales:
.Klebsiella pneumoniae
.Reducción enzimática y volatilización del mercurio
debido a la presencia del determ de resistencia Tn5073
.
Precipitación aeróbica de Hg+2 como HgS
insoluble como result. de la prod de H2S
.Biomineralización del Hg+2 como un complejo
mercurio-azufre (HgSH) , debido a la prod
aeróbica de un compuesto Thiol volátil (SH)
Mercurio
Biotransformación
.Biorremediación del metilmercurio:
.Cepas bacterianas resistentes al metilmercurio
.MerB Enzima degradadora de metilmercurio
.Capaz de romper enlaces mercuriocarbono
Mercurio
Efectos ambientales
• Las actividades humanas liberan Mercurio al aire a través de:
• Quema de productos fósiles.
• Minería.
• Fundiciones y combustión de residuos sólidos.
•Al suelo o al agua:
• Aplicación de fertilizantes en la agricultura y los vertidos de aguas
residuales industriales.
Todo el mercurio que es liberado al ambiente eventualmente
terminará en suelos o aguas superficiales.
Mercurio
Efectos sobre la salud
• Daño al sistema nervioso.
• Cambios en la visión, sordera, degradación
en la habilidad para aprender.
• Daño al ADN y cromosomas.
• Reacciones alérgicas, irritación de la piel,
cansancio y dolor de cabeza.
• Efectos negativos en la reproducción,
daño en el esperma, defectos de nacimiento
y abortos.