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..
• 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
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.
.Se deposita .Lluvias .Por absorción de éste por los vegetales .Una vez en el suelo Compuestos de mercurio Adsorbidos por la materia orgánica .Pero por factores tales como: Erosión Volatilización Acidificación Adsorción con moléculas orgánicas
Puede llegar nuevamente a ser móvil, desplazándose fácilmente del suelo al agua y también al aire.
MERCURIO En el suelo:
• Compuestos orgánicos de Hg
(CH3HG principalmente)
.Son bioaccesibles Biocumulabes
.Carácter lipofílico
.Se Biomagnifican
a lo largo de la cadena trófica acuática
MERCURIO En el agua:
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.”
Hg0 .Principal forma atmosférica
.Muy volátil
Hg2+ .Ppal forma de ingreso al amb acuático
.Fácil adsorción a la materia particulada
CH3Hg+ .Tóxico, absorción a través
de la piel
.Soluble y bioacumulativo
CH3HgCH3 .Muy volátitil
.Bioacumulativo
Oxidación
Metabolización microbiana
Mercurio Ciclo biogeoquímico
Metabolización microbiana
Bacterias metanogénicas
Bacterias sulfatorreductoras
Mercurio Ciclo biogeoquímico
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
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 mercurio- carbono
Mercurio Biotransformación
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.
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