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Bioremediation of soils and/or contaminated sludge by heavy metals

Bioremediation of places contaminated with metal pollutants is a complex problem that usually requires treatment with different technologies. Our research group, using the previously gained know-how with acidophilic microorganisms, has developed strategies for implementing bioprocesses in contaminated sites.

In some cases, in which soils are co-contaminated with organic compounds and heavy metals, we have proposed an integrated process with a continuous precipitation of heavy metals and total degradation of total petroleum hydrocarbon (TPH).

Our experience in this field, allow us to approach several industrial environmental problems. The more significant results are:

 

PhD. Thesis

  • “Caracterización de la resistencia a metales de una colección bacteriana aislada del yacimiento niquelífero de Moa (Cuba) y sus potencialidades en la biorremediación ambiental de sitios contaminados por metales pesados”. Arelys Díaz Valdivia. 2013.
  • “Evaluación de un proceso para biodegradación de hidrocarburos en presencia de metales pesados”. Rosa María Pérez Silva. 2006.
  • “Estudio de Procesos para la Solubilización y Precipitación de Iones Metálicos Contaminantes mediante Bacterias Azufre-Oxidantes y Sulfato-Reductoras”. Gema Cabrera Revuelta. 2005.

Articles in International Journals

Tayar, S.P., Yeste, M.P., Ramírez, M., Cabrera, G., Bevilaqua, D., Gatica, J.M., Vidal, H., Cauqui, M.Á., Cantero, D., 2020. Nickel recycling through bioleaching of a Ni/Al2O3 commercial catalyst. Hydrometallurgy. 195:105350. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2020.105350

Diaz-Tena, E., Gallastegui, G., Hipperdinger, M., Donati, E., Rojo, N., Santaolalla, A., Ramírez, M., Barona, A., Elias, A., 2018. Simultaneous culture and biomachining of copper in MAC medium: A comparison between Acidithiobacillus ferrooxidans and Sulfobacillus thermosulfidooxidans. ACS Sustain. Chem. Eng. 6(12), pp. 17026-17034. Doi: 10.1021/acssuschemeng.8b04348

Díaz-Tena, E.; Gallastegui, G., Hipperdinger, M., Donati, E.R., Ramírez, M., Rodríguez, A., López de Lacalle, L.N., Eías, A. 2016. New advances in copper biomachining by iron-oxidizing bacteria.Corrosion Science.112, 385-392. Doi.10.1016/j.corsci.2016.08.001

Cabrera, G., Gómez, J.M., Hernández, I., Coto, O., Cantero, D. 2011. Different strategies for recovering metals from CARON process residue. Journal of Hazardous Materials189(3), 836-842. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2011.03.048

Pérez, R.M., Cabrera, G., Gómez, J.M., Ábalos, A., Cantero, D. 2010. Combined strategy for the precipitation of heavy metals and biodegradation of petroleum in industrial wastewaters. Journal of Hazardous Materials, 182(1-3), 896-902. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2010.07.003

Pérez Silva, R.M., Ábalos Rodríguez, A., Gómez Montes De Oca, J.M., Cantero Moreno, D. 2009. Biosorption of chromium, copper, manganese and zinc by Pseudomonas aeruginosa AT18 isolated from a site contaminated with petroleum. Bioresource Technology, 100(4), 1533-1538. DOI: 10.1016/j.biortech.2008.06.057

Cabrera, G., Gómez, J.M., Cantero, D. 2008. Integrated system for the biological solubilization and precipitation of heavy metals for the remediation of contaminated media. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 83(4), 553-558. DOI: 10.1002/jctb.1832

Cabrera, G., Viera, M., Gómez, J.M., Cantero, D., Donati, E. 2007. Bacterial removal of chromium (VI) and (III) in a continuous system. Biodegradation, 18(4), 505-513. DOI: 10.1007/s10532-006-9083-5

Cabrera, G., Gómez, J.M., Cantero, D. 2007. Integrated system to biological solubilization and precipitation of heavy metals. Advanced Materials Research, Vol. 20-21, pp. 279-282. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.20-21.279

Cabrera, G., Pérez, R., Gómez, J.M., Ábalos, A., Cantero, D. 2006. Toxic effects of dissolved heavy metals on Desulfovibrio vulgaris and Desulfovibrio sp. strains. Journal of Hazardous Materials, 135(1-3), 40-46. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2005.11.058

Cabrera, G., Gómez, J.M., Cantero, D. 2005. Influence of heavy metals on growth and ferrous sulphate oxidation by Acidithiobacillus ferrooxidans in pure and mixed cultures. Process Biochemistry, 40(8), 2683-2687. DOI: 10.1016/j.procbio.2004.12.005

Cabrera, G., Gómez, J.M., Cantero, D. 2005. Kinetic study of ferrous sulphate oxidation of Acidithiobacillus ferrooxidans in the presence of heavy metal ions. Enzyme and Microbial Technology, 36(2-3), 301-306. DOI: 10.1016/j.enzmictec.2004.09.008

 

Projects

“Bioremediation of metals from the Platinum group of automotive three-way catalysts”. sol‐201800106138‐tra. Programa Operativo FEDER Junta de Andalucía 2014-2020. Invest. Responsable: Martín Ramírez Muñoz. (Universidad de 
Cádiz). 01/04/2020-01/04/2022.

“Bioremediation of metals from the Platinum group of automotive three-way catalysts”.  P18-FR-4128.  PAIDI 2020 Junta de Andalucía. Invest. Responsable: Martín Ramírez Muñoz y Antonio Valle Gallardo (Universidad de 
Cádiz). 2020-2023.

“Bioprocesos para la Remediación y Reducción de la Contaminación Ambiental” (BIORECA). Programa CYTED (Ciencia y Tecnología para el Desarrollo). Acción 407AC0325. 2007-2010. Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.

“Evaluación de un proceso para la degradación de hidrocarburos y bioprecipitación de metales pesados presentes en lodos procedentes de refinerías”. Secretaría de Estado de Cooperación Internacional. Convocatoria de ayudas para programa de cooperación interuniversitaria. (A/3959/05). Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.

“Diseño de un proceso para la biodegradación de hidrocarburos en presencia de metales pesados”. Consejería de la Presidencia de la Junta de Andalucía. Proyectos de cooperación Internacional en el Ámbito Universitario. (AI12/04). 2005-2006. Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.

“Microorganismos como bioindicadores en la evaluación y seguimiento de la toxicidad de los lodos piríticos vertidos en la Cuenca del Guadiamar”. Consejería de Medio Ambiente de la Junta de Andalucía (Programa de Investigación sobre el Corredor Ecológico del Guadiamar y Efectos Medioambientales del Vertido). Ref.: JA99-CMA-02. 1999-2001. Invest. Responsable: Domingo Cantero Moreno.