BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS POR

DERRAMES DE HIDROCARBUROS DERIVADOS DEL

PETRÓLEO EN COLOMBIA

Piedad Helena Petro Cardona1, Gabriela Del Carmen Mercado Montero

2

Facultad de Ingeniería, Arquitectura, Artes y Diseño. Programa de Ingeniería Química. Diplomado en procesos

químicos. Universidad de San Buenaventura seccional Cartagena. Cartagena de Indias D. T y C., 2014. Colombia.

Correspondencia: pieda_dpc2@hotmail.com –gadelmm94@hotmail.com

RESUMEN

En la actualidad, uno de los principales problemas de contaminación de suelos, aire y agua, es el uso

incorrecto de materiales y residuos peligrosos debido a la extracción y al manejo del petróleo en todos los

países productores de hidrocarburos. El impacto ambiental que ha generado este tipo de contaminación en

Colombia incluye miles de hectáreas y recursos hídricos afectados, fauna y flora perturbada y cambios en el

entorno ambiental. Estos daños llegan a considerarse irremediables, sin embargo, en los últimos tiempos,

debido al avance de los procesos biotecnológicos, ha surgido la biorremediación como una técnica capaz de

disminuir el impacto ambiental que este problema conlleva.

La presente revisión analiza la contaminación de suelos por derrames de hidrocarburos transportados en

oleoductos en Colombia, donde se encontró que la gran mayoría de estos derrames son producidos por

atentados de grupos al margen de la ley contra estas tuberías, a su vez se exponen las técnicas de

biorremediación, con las cuales se hace una comparación técnico-económica y se describe el impacto

ambiental que se ha generado. Se mencionan brevemente las técnicas de remediación de suelos y se hace

una comparación de estas con la biorremediación. Esto con el fin de resaltar que la biorremediación es una

técnica económica y no requiere un tratamiento posterior a su aplicación.

Palabras claves: contaminación, suelos, impacto ambiental, hidrocarburos, biorremediación.

BIOREMEDIATION CONTAMINATED SOIL OIL SPILL IN

COLOMBIA PETROLEUM

ABSTRACT

Currently, one of the main problems of pollution of soil, air and water, is the improper use of materials

and hazardous waste due to the removal and the management of the oil in all the oil-producing countries.

The environmental impact that has generated this type of contamination in Colombia includes thousands

of hectares and water resources affected, fauna and flora disturbed and changes in the environment. These

damages are to be considered hopeless, however, in recent times, due to the advance of biotechnological

processes, there has arisen a bioremediation as a technique capable of reducing the environmental impact

that this problem entails.

2

This review examines the soil contamination by oil spills transported in pipelines in Colombia, where it

was found that the vast majority of these spills are produced by attacks of groups on the fringes of the law

against these lines, in turn explains the techniques of bioremediation, with which a comparison is made

technical-economic and describes the environmental impact that has been generated. Briefly mentions the

techniques of soil remediation and provides a comparison of these with the bioremediation. This in order

to emphasize that the bioremediation is a technical and economic treatment does not require a post-

implementation.

Keywords: pollution, soils, environmental impact, hydrocarbons, bioremediation.

1. INTRODUCCIÓN

La contaminación de hidrocarburos en diferentes ecosistemas, se ha incrementado en los últimos años,

debido al aumento en la actividad de exploración y producción de la industria petrolera. En la actualidad

los suelos contaminados con estos compuestos representan el 70% del total de los ecosistemas impactados

[1].

“Los hidrocarburos afectan las propiedades físicas y químicas del suelo, como el pH, textura,

permeabilidad, pérdida de capacidad de soporte al crecimiento vegetal y causan un impacto paisajístico”.

Para este problema, surgen distintos tratamientos tanto físicos y químicos, como biológicos, siendo estos

últimos sostenibles y económicos cuando se trata de limpiar las zonas afectadas por hidrocarburos. Este

tipo de tratamientos biológicos, aprovechan las distintas especies de microorganismos como hongos y

bacterias, los cuales tienen como fin remediar las superficies sólidas o líquidas contaminadas por los

derrames de crudos presentados, y recuperar la superficie original [2].

En los suelos, las principales consecuencias ambientales que se presentan después de un evento de

contaminación por hidrocarburos son: la reducción o inhibición del desarrollo de la cobertura vegetal en

el lugar del derrame, cambios en la dinámica poblacional de la fauna y contaminación por infiltración a

cuerpos de agua subterráneos [3]. Además de un impacto negativo, estos derrames generan impactos

económico, social y de salud pública en las zonas más cercanas al lugar afectado [4].

La biorremediación surge de la necesidad de disminuir el impacto ambiental negativo de los derrames de

hidrocarburos en los diferentes ambientes (agua y suelos) usando microorganismos, plantas o enzimas, de

manera estratégica con el fin de restaurar la calidad ambiental, de acuerdo con las necesidades y

dimensiones del problema [3]. Este bioproceso está surgiendo como una prometedora tecnología, se basa

en la premisa de que un gran porcentaje de los componentes del hidrocarburo son biodegradables en la

naturaleza, además de presentar varias ventajas potenciales sobre las tecnologías convencionales, como

menor costo, son menos intrusivos en el sitio contaminado, más respetuosas del medio ambiente en

términos de sus productos finales y requieren de un mínimo o ningún tratamiento posterior [5].

La biorremediación puede ser aplicada “in situ” o “ex situ”. La tecnologías “in situ” se refieren a las que

se aplican en el área a tratar, mientras que las “ex situ” los productos son aplicados al material

contaminado donde pueda ser tratado. Los procesos de biorremediación se clasifican en técnicas de

bioestimulacion y bioaumentación. La técnica de bioestimulacion se basa en el uso de nutrientes, sustratos

o aditivos con actividad superficial para estimular el crecimiento y desarrollo de organismos capaces de

biodegradar compuestos contaminantes del medio ambiente [6]. La técnica de bioaumentación describe la

adición de organismos o enzimas a un material con el propósito de eliminar sustancias indeseables. La

bioaumentación asegura que estén presentes los microorganismos específicos capaces de degradar al

compuesto contaminante no deseado hasta sus moléculas básicas, los microorganismos comúnmente

utilizados son bacterias [7].

Teniendo en cuenta la relevancia de este tema, en el presente artículo se analizara la contaminación en

suelos por derrames de hidrocarburos y sus respectivas técnicas de biorremediación, así como el impacto

ambiental originados por ellos, en Colombia.

2. METODOLOGÍA

Para la localización de los documentos bibliográficos se consultaron varias fuentes documentales. Se

realizó una búsqueda bibliográfica en agosto de 2013 sobre la biorremediación de suelos a partir de

derrames de petróleo, utilizando los siguientes descriptores: biorremediación, procesos biotecnológicos,

hidrocarburos, derrame de crudos, impacto ambiental. Los registros obtenidos oscilaron entre 50 y 100

registros tras la combinación de las diferentes palabras claves, incluyendo recursos como tesis, libros,

artículos y revistas; los más relevantes correctamente citados en las referencias bibliográficas de este

artículo.

También, para obtener la información recolectada se recurrió a documentos contenidos en las bases de

datos aplicadas hacia la Ingeniería química, de procesos y ambientales, proporcionadas por la universidad

San Buenaventura Cartagena, tales como: Science Direct, Scopus, Virtual Pro, Chemical Engineering

Por último, para completar la bibliografía del presente artículo también se realizó una búsqueda en

internet en el buscador “Google académico” con los mismos términos. Con cerca de 49100 resultados, se

seleccionaron aquellos documentos que informan de manera más completa y que generaran mayor

fiabilidad en su contenido y lectura sobre los aspectos formales de la biorremediación de suelos a partir de

derrames de petróleo, arrojando en total cerca de 37 documentos que ofreciesen veracidad al momento de

ser publicados en páginas de internet.

3. MARCO LEGAL

En la constitución política Nacional de Colombia aprobada en 1991 no se encuentra de forma específica

una ley o un Decreto de orden nacional sobre contaminación de suelos, esto se debe principalmente a que

el recurso suelo necesariamente hace parte fundamental de los ecosistemas terrestres, por lo tanto no se

hace referencia exclusiva a la contaminación del suelo como tal, sino que generaliza a la protección de los

recursos naturales. Sin embargo, se tienen normas de ámbito nacional y regional como la ley 99 de 1193,

por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena el sector público encargado de la

gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales renovables, se organiza el Sistema

Nacional Ambiental, SINA, y se dictan otras disposiciones, entre los cuales se encuentra:

Artículo 57. Del estudio del impacto ambiental: contendrá información sobre la localización del proyecto

y los elementos abióticos, bióticos y socioeconómicos del medio que puedan sufrir deterioro por la

respectiva obra o actividad, para cuya ejecución se pide licencia y evaluación de los impactos que puedan

producirse. Además incluirá el diseño de los planes de prevención, mitigación, corrección y

compensación de impactos y el plan de manejo ambiental de la obra o actividad.

En la Constitución política Nacional de Colombia se presentan 17 artículos específicos, relacionados con

la protección, conservación, control y mejoramiento de los recursos naturales: 49, 67, 79, 80, 81, 82, 88,

95, 277, 313, 317, 330, 331, 334; de forma específica sobre el uso del suelo se menciona en los siguientes

artículos: 360, 361 y 366, a los cuales se refiere la Corte Constitucional. Y especialmente en los siguientes

artículos se menciona que:

Art.246. Daños en los recursos naturales. El que destruya, inutilice, haga desaparecer o de cualquier otro

modo dañe los recursos naturales a que se refiere este capítulo, incurrirá en prisión de uno a seis años y

multa de veinte mil a dos millones de pesos, siempre que el hecho no constituya delito.

4

Art. 247. Contaminación ambiental. El que ilícitamente contamine el ambiente, incurrirá, sin perjuicio de

las sanciones administrativas a que hubiere lugar y siempre que el hecho no constituya otro delito, en

prisión de uno a seis años y multa de cincuenta mil a dos millones de pesos.

En la ley 23 de 1973 se encuentran relacionados los aspectos considerados con los recursos naturales

refiriéndose a la “Prevención y control de la contaminación del medio ambiente, mejoramiento,

conservación y restauración de los recursos naturales renovables” donde se define la Contaminación

como “la alteración del medio ambiente por sustancias o formas de energía puestas allí por la actividad

humana o de la naturaleza, en cantidades, concentraciones o niveles capaces de interferir con el bienestar

y la salud de las personas, atentar contra la flora y la fauna, degradar la calidad del medio ambiente o

afectar los recursos de la nación o de particulares”.

Por otra parte, el Decreto Nº 321 de 1999 adopta el plan de contingencia contra Derrames de

Hidrocarburos, Derivados y Sustancias Nocivas, considerando que:

El Gobierno Nacional mediante el Decreto 2190 de 1995, ordenó la elaboración y desarrollo del Plan

Nacional de Contingencia contra Derrames de Hidrocarburos, Derivados y Sustancias Nocivas en Aguas

Marinas, Fluviales y Lacustres, como instrumento rector del diseño y realización de actividades dirigidas

a prevenir, mitigar y corregir los daños que estos puedan ocasionar.

Que conforme al Decreto 2190 de 1995, el Plan Nacional de Contingencia, se elaboró con la participación

de las entidades públicas y privadas, integrantes del Comité Técnico para la formulación del Plan, como:

los Ministerios de Defensa Nacional, del Interior, de Desarrollo Económico, de Minas y Energía, de

Transporte y del Medio Ambiente; la Dirección General para la Prevención y Atención de Desastres, la

Empresa Colombiana de Petróleos, la Dirección General Marítima, el Consejo Colombiano de Seguridad

y la Asociación Colombiana del Petróleo.

Responsabilidad de Atención del Derrame. Se debe fijar la responsabilidad por daños ambientales

provocados por el derrame, la cual será definida por las autoridades ambientales competentes, de acuerdo

a los procedimientos fijados por las normas vigentes. En casos de derrames de hidrocarburos, derivados o

sustancias nocivas que puedan afectar cuerpos de agua, el responsable de la instalación, operación, dueño

de la sustancia o actividad de donde se originó el derrame, lo será así mismo integralmente de la atención

del derrame. En su defecto las entidades que conozcan de la ocurrencia del derrame o las personas que

tengan entrenamiento en la atención de este tipo de emergencias se harán cargo del manejo del evento y

en ningún momento será responsable por los daños causados por el derrame.

Así, la determinación del daño de suelos y agua ha dispuesto la ley 491/99 Art.6 donde se necesita la

certificación sobre la ocurrencia y cuantía por parte de la autoridad ambiental correspondiente. En los

eventos en que el valor amparado no cubra la cuantía del daño, quien fuere el causante del hecho deberá

responder con su propio patrimonio por todos los daños o perjuicios causados en exceso.

Las voladuras de oleoductos, hurtos y atentados terroristas que ocasionen derrames no son actividad

petrolera, pues en sentido estricto, el Estado no ha creado el riesgo que origino el daño. Por tal motivo,

una responsabilidad ambiental por actos terroristas no es imputable, toda vez que el daño no ha sido

ocasionado por este sino por un tercero, lo que constituirá una causa extraña.

“La prevención y atención de desastres es materia de interés colectivo, y las medidas tomadas para evitar

o mitigar los efectos de su ocurrencia serán de obligatorio cumplimiento.”

4. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA BIORREMEDIACIÓN

Desde tiempos ancestrales los procesos de biorremediación han sido utilizados con gran lucidez. Se

atribuye el surgimiento de éstas técnicas de remediación a los romanos, quienes fueron los primeros en

aplicar ésta práctica a partir de la manipulación de microorganismos para el tratamiento de aguas

residuales municipales, con el fin de diseñar y construir sistemas de alcantarillado para la recolección de

aguas residuales para su posterior tratamiento biológico dentro de tanques de almacenamiento, llegando

por primera vez a evidenciarse la importancia del tiempo de retención de éstas aguas dentro de los

tanques versus la actividad metabólica de los microorganismos frente a los contaminantes presentes en el

agua residual [8].

Para comprender la utilización de biorremediación se debe ver como la humanidad fue dando una mirada

hacia el control o mitigación de la contaminación, hasta llegar a la utilización de esta técnica como

alternativa ambientalmente limpia [8]. A mediados del siglo XX se desarrollaron las primeras

investigaciones encaminadas a estudiar el potencial de los microorganismos para biodegradar

contaminantes [9]. Este “uso” intencionado recibió entonces el nombre de biorremediación. Las primeras

técnicas que se aplicaron fueron similares al "landfarming" actual y sus actores, lógicamente, compañías

petrolíferas. Las primeras patentes, fundamentalmente para remediación de vertidos de gasolina, aparecen

en los años 70. En los años 80 se generalizó el uso del aire y peróxidos para suministrar oxígeno a las

zonas contaminadas mejorando la eficiencia de los procesos degradativos.

Durante los años 90 el desarrollo de las técnicas de burbujeo de oxígeno hizo posible la biorremediación

en zonas por debajo del nivel freático. Al mismo tiempo, la implementación en la práctica de

aproximaciones experimentales en el laboratorio permitió el tratamiento de hidrocarburos clorados, los

primeros intentos con metales pesados, el trabajo en ambientes anaerobios, etc. Paralelamente, se

desarrollaron métodos de ingeniería que mejoraron los rendimientos de las técnicas más populares para

suelos contaminados ("landfarming", "composting", etc.) [10].

Hoy, el proceso de biorremediación busca mejorar sus técnicas con el paso del tiempo, para empezar a

convencer muchas empresas que han ido implementando políticas ambientales y convertir este proceso en

una verdadera industria.

5. GENERALIDADES DE LA BIORREMEDIACIÓN El crecimiento poblacional y el desarrollo industrial durante los últimos tiempos, ha incremento de forma

relevante la presencia de contaminantes sólidos y líquidos convencionales, así como el vertimiento de

gases contaminantes a la atmósfera. La consecuencia ha sido la aparición de graves problemas de

contaminación sin antecedentes notables y para los cuales la naturaleza no estaba preparada, este grave

problema de contexto ambiental lo representan los residuos peligrosos que, aproximadamente el 54%

corresponde a derivados del petróleo. Así que, debido a esto, el tratamiento de suelos contaminados con

hidrocarburos es esencial para mantener la calidad del medio ambiente [11].

La biorremediación consiste en la aceleración de los procesos naturales de biodegradación [12] mediante

bacterias u otros microorganismos como plantas, algas, cianobacterias, actinomicetes y hongos, que

alteran, convierten y metabolizan aeróbicamente los hidrocarburos y las moléculas orgánicas en otras

sustancias, como CO2, agua, metano [4] y fuentes de alimento para sustentar su crecimiento y

reproducción, es decir la biodegradación ocurre naturalmente. Esta atenuación natural transforma el

contaminante en una forma menos tóxica [13]. Por tanto, esta biotecnología es una herramienta efectiva

para mejorar la degradación de contaminantes en el suelo. A continuación en la ilustración 1 se observa

cómo se da el proceso de biorremediación del petróleo.

6

Ilustración 1: Biorremediación del petróleo

Fuente: Determinación y análisis de un proceso de biorremediación de suelos contaminados por

hidrocarburos, Miguel Ángel Cando Rodríguez, 2011

Este proceso por lo general, consiste en la aplicación de fertilizantes nitrogenados y/o de fósforo, en

ajustar el pH, mantener el contenido de agua necesaria, oxigenar, mantener las condiciones ambientales

apropiadas tales como la temperatura, concentraciones de contaminantes no toxicas para los

microorganismos y adecuadas condiciones de humedad y conductividad del medio, entre las más

importantes; y se acompaña a menudo con la adición de bacterias naturales o modificadas genéticamente

para neutralizar sustancias tóxicas, convirtiéndolas en inocuas para el ambiente y la salud humana [14].

Cuando los contaminantes tienen mala solubilidad del agua, la adición de emulsionantes y agentes de

superficie activa (surfactantes) aumentan la velocidad de biodegradación mediante el aumento de la

biodisponibilidad del contaminante [15]. También el éxito de estas inoculaciones depende de factores

bióticos tales como la competencia microbiana, amensalismo, parasitismo y depredación, que pueden

limitar el crecimiento y desarrollo de las poblaciones inoculadas [16].

“La ausencia de alguna o varias de las anteriores condiciones puede limitar parcial o totalmente la

actividad biológica y es cuando la mano del hombre juega un papel fundamental en la optimización del

proceso, ya sea mejorando estas condiciones para aumentar la población de microorganismos

(bioaumentación) y/o manipulando genéticamente los microorganismos para la degradación específica de

algunos compuestos químicos” [17]. El objetivo principal del proceso de biorremediación es utilizar el

potencial metabólico de los microorganismos para transformar contaminantes orgánicos en compuestos

más simples poco o nada contaminantes, y, por tanto se puede utilizar para limpiar terrenos o aguas

contaminadas [18], con el fin de asegurar la calidad de los suelos para proteger la salud humana y el buen

funcionamiento de los ecosistemas, evitando así la dispersión de la contaminación de una manera

rentable.

Su ámbito de aplicabilidad es muy amplio, pudiendo considerarse como objeto cada uno de los estados de

la materia [19]:

Sólido. Con aplicaciones sobre medios contaminados como suelos o sedimentos, o bien directamente en lodos, residuos, etc.

Líquido. Aguas superficiales y subterráneas, aguas residuales, mares y océanos.

Gases. Emisiones industriales, así como productos derivados del tratamiento de aguas o suelos.

También se puede realizar una clasificación en función de los contaminantes con los que se puede trabajar

[20] [21]:

Hidrocarburos de todo tipo (alifáticos, aromáticos, BTEX, PAHs).

Hidrocarburos clorados (PCBs, TCE, PCE, pesticidas, herbicidas).

Compuestos nitroaromáticos (TNT y otros). Metales pesados. Estos no se metabolizan por los microorganismos de manera apreciable, pero

pueden ser inmovilizados o precipitados.

Otros contaminantes. Compuestos organofosforados, cianuros, fenoles, etc.

5.1 Remediación de suelos contaminados con hidrocarburos

Las estrategias para el tratamiento de suelos contaminados con hidrocarburos pueden ser físicas-

químicas-biológicas [22], entre las más comunes se encuentran:

Físico-química: Extracción con disolventes (lavado con agua y disolventes orgánicos, agentes tensioactivos, ciclodextrinas, aceite vegetal), extracción con fluidos supercríticos, la extracción

con fluido subcrítico.

Químico: Oxidación química con diversos oxidantes (por ejemplo, el reactivo de Fenton, el ozono, peróxido-ácido, KMnO4, H2O2, Per sulfato de sodio), la degradación fotocatalítica y la

remediación electrocinética.

Físicos-Térmicos: La incineración, desorción térmica, el suelo térmicamente mejorado con la extracción de vapor.

Biológico: La biorremediación in situ como la biolabranza y el compostaje, tratamiento aeróbico, anaeróbico y la fitorremediación.

Las estrategias Físico-químicas, se pueden implementar fácilmente ya que el proceso se lleva a cabo a

presión ambiente y temperaturas bajas, Las ciclodextrinas y los aceites vegetales proporcionan

alternativas no tóxicas, biodegradables y respetuosos con el medio ambiente a los convencionales

disolventes. En comparación con el lavado convencional del suelo, las extracciones de fluido supercrítico

y subcrítico son opciones "más verdes", pero éstas generan el uso de equipos de alta presión, y no

obstante, la extracción con disolventes es sólo un proceso de separación que transfiere los hidrocarburos,

por lo tanto se requiere de un el tratamiento secundario y/o adicional de los extractos. La oxidación

química es capaz de degradar hidrocarburos, sin embargo, existe la preocupación de que se puedan formar

subproductos tóxicos durante el tratamiento. Tanto la degradación fotocatalítica y la remediación

electrocinética, han sido aplicados recientemente para el tratamiento de suelos contaminados, pero el

éxito en campo, debido a las extensiones requerirá una mayor optimización y estudios de factibilidad

económica de estas estrategias. Las estrategias térmicas, por otro lado, pueden destruir eficazmente el

hidrocarburo, pero implican altos costos debido a las altas temperaturas que se requieren y a la necesidad

de un tratamiento de los gases producidos. La biorremediación y fitorremediación, por su parte, requieren

un proceso de larga duración en comparación con todas las demás estrategias, las principales ventajas de

estos procesos biológicos son el alto potencial de las estrategias in situ y que no se requiere de más

tratamientos adicionales, ya que los subproductos que se forman generalmente son dióxido de carbono,

agua y biomasa [22].

5.2 Materias primas utilizadas en el proceso

El factor microbiológico más importante en la biorremediación es la transformación biológica de

compuestos orgánicos, catalizada por acción de las enzimas [23]. Las enzimas son específicas en términos

de los compuestos que atacan y las reacciones que catalizan. Más de una enzima es normalmente

requerida para romper una sustancia orgánica. Frecuentemente, los organismos que tienen las enzimas

para degradar están presentes en el suelo [17].

8

5.2.1 Microorganismos en la biorremediación

La biodegradación de hidrocarburos en diferentes ecosistemas (suelo y agua) requiere de la presencia de

microorganismos que a través de la actividad bioquímica, oxiden estos. Algunas especies de

microorganismos pueden metabolizar un número limitado de hidrocarburos, de manera que la presencia

de poblaciones mixtas con diferentes capacidades metabólicas, es necesaria para degradar mezclas

complejas de hidrocarburos como el crudo [4]. La degradación de hidrocarburos se lleva acabo

principalmente por bacterias, seguidas por los hongos, levaduras y algas, entre otros [24]. Existen varias

clases de microorganismos: mohos, levaduras, bacterias, actinomicetos, protozoos, algas, virus.

El suelo es un ambiente muy apropiado para el desarrollo de los microorganismos tanto eucariotas (algas,

hongos, protozoos) como procariotas (bacterias y arqueas), además de encontrar virus y bacteriófagos.

Todos estos organismos establecen relaciones entre ellos en formas muy variadas y complejas y también

contribuyen a las características propias del suelo por su papel en la modificación de las fases sólida,

líquida y gaseosa antes mencionadas [25]. Los microorganismos desempeñan funciones de gran

importancia en relación con procesos de edafogénesis; ciclos biogeoquímicos de elementos como el

carbono, el nitrógeno, oxígeno, el azufre, el fósforo, el hierro y otros metales; fertilidad de las plantas y

protección frente a patógenos; degradación de compuestos xenobióticos, etc [26].

Los microorganismos hacen parte fundamental de los procesos de biorremediación [23]. En gran parte, las

bacterias desempeñan el papel de mayor importancia en la biodegradación de contaminantes orgánicos en

suelos; los hongos también metabolizan compuestos orgánicos pero no son tan eficientes como las

bacterias [17].

En ecosistemas en donde las poblaciones microbiológicas degradadoras no son significativas, se ha

utilizado la bioaumentación con el propósito de incrementar la tasa de biodegradación de los

contaminantes. Se prefiere la bioaumentación empleando microorganismos nativos, ya que otros

microorganismos pueden presentan problemas de adaptación. Recientemente se ha considerado el uso de

microorganismos genéticamente manipulados para la biorremediación de sitios contaminados [24].

5.2.2 Bacterias

Las bacterias son el grupo de organismos más abundante en los suelos [27] y la cantidad de especies

presentes en el mismo parece relativamente constante alrededor del mundo [17], estos organismos llegan

a presentarse en poblaciones de miles por gramo del suelo [28]. Dichos organismos son un grupo diverso

con variaciones extensivas en las propiedades morfológicas, ecológicas y fisiológicas y son los

principales degradadores de compuestos orgánicos naturales y xenobióticos encontrados en el suelo [2].

Las más comunes son Pseudomonasaureginosas, Arthrobacter, Achromobacter, Micrococcus, Vibrio,

Acinetobacter, Brevibacterium, Corynebacterium y Flavabacterium [21].

Por su diversidad, las bacterias se encuentran regularmente en comunidades heterogéneas; algunas

especies son degradadores primarios, es decir, ellas inician la degradación de la materia orgánica en el

suelo; otras crecen en compuestos resultantes de la degradación parcial de complejos orgánicos o

productos residuales de degradadores [27].

El uso y tolerancia al oxígeno es uno de los métodos de clasificación más generales. Los aerobios

estrictos son bacterias que requieren oxígeno como aceptor final de electrones y crecen solamente en

presencia del mismo. Las aerobias facultativas son bacterias que pueden utilizar aceptores de electrones

terminales alternativos y crecer en presencia o ausencia de oxígeno. Algunas anaerobias son tolerantes al

oxígeno, pero éste es tóxico a muchas anaerobias estrictas [23].

Las bacterias también se pueden clasificar como eutrofas, las cuales crecen en presencia de altas

concentraciones de sustratos, y oligotrofas, las cuales crecen con concentraciones trazas [29].

Los actinomicetos son un grupo intermedio entre las bacterias procariotas más primitivas y los hongos

eucariotas [30]; éstos están presentes en un gran número de suelos. Toleran un intervalo amplio de pH y

temperatura, crecen bajo condiciones limitadas de nutrientes y son resistentes a desecación. Aunque su

tasa de crecimiento es más baja que la de las bacterias, la habilidad de los actinomicetos para crecer en

condiciones adversas permiten a estos predominar cuando las condiciones del medio son difíciles [5].

“Algunas bacterias son capaces de formar esporas cuando las condiciones de crecimiento son muy

adversas, como cuando el suelo está seco o cuando los nutrientes están limitados. Las esporas son muy

resistentes al calor y no son fáciles de destruir por radiación u otros factores químicos tales como ácidos y

desinfectantes” [17]. Las bacterias formadas de esporas son muy comunes en suelos donde las

condiciones pueden ser muy variables.

5.2.3 Hongos

Los hongos son altamente protistas, no tienen movimiento y emplean materia orgánica como fuente de

carbono y energía. Algunos de los hongos mejor conocidos son mohos, levaduras y setas [23].

En comparación con las bacterias, los hongos son menos numerosos y crecen a velocidades

considerablemente bajas; además, los procesos metabólicos de éstos son menos diversos. Como grupo,

los hongos tienden a ser más tolerantes a los ácidos que las bacterias (muchas especies crecen a un pH

óptimo de 5 o menos) y son más sensibles a la variación en la humedad [17].

La variedad de hongos encontrados en los suelos es muy grande, sin embargo existe un hongo que tiene

un considerable potencial en el tratamiento de compuestos orgánicos peligroso, denominado

Phanerochaetechysosporium, hongo de la podredumbre blanca. Se ha encontrado que este organismo

degrada una gran variedad de compuestos altamente clorados y recalcitrantes, incluyendo dioxinas. El uso

de este hongo está limitado a suelos con carencia de nitrógeno, ya que este elemento en exceso impide la

formación de peroxidasa [31].

5.2.4 Microorganismos Concretos

Los microorganismos aislados en suelos poseen actividades de peroxidasas y oxigenasas, que permiten la

oxidación de algunas fracciones del petróleo [32]. Esta oxidación cambia las propiedades de los

compuestos haciéndolos susceptibles a ataques secundarios y facilitando su conversión a bióxido de

carbono y agua [33] [34].

Rhodococcus. Es uno de los géneros bacterianos más explotados en bioprocesos no convencionales, un grupo único consistente en microorganismos que presentan una gran

diversidad metabólica, capaz de transformar, biodegradar y utilizar como única fuente de carbono

compuestos hidrófobos [35].

Dentro de las aplicaciones industriales y ambientales, se incluye la producción de ácido acrílico y

acrilamida, conversión de esteroides, biorremediación de hidrocarburos clorados y fenoles, a lo

que se añade su gran capacidad de degradar hidrocarburos alifáticos halogenados y numerosos

compuestos aromáticos, como los HAP´s (hidrocarburos policíclicos aromáticos) [36].

10

Pseudomonas. Las bacterias de este género poseen la habilidad para utilizar diversos substratos, incluyendo aquellos creados por el petróleo. Las Pseudomonas son bacterias Gram negativas,

obicuas, que pertenecen a la subclase gamma de las Proteobacterias.

Las Pseudomonas son bacterias productoras de biosurfactantes. Algunos microorganismos

productores de biosurfactantes extracelulares solubilizan y facilitan la penetración de los

hidrocarburos a través de la pared celular hidrofílica; contienen además enzimas degradadoras de

hidrocarburos en la membrana citoplasmática. La Pseudomonas aeruginosa, es otro de los

microorganismos más usado y estudiado en biorremediación. Estudios con relación al desempeño

metabólico de esta Pseudomona ha permitido identificarla como degradadora de gran cantidad de

sustratos como el n-hexadecano, mineralización de compuestos alifáticos en condiciones

anaerobias, y degradadora de hidrocarburos aromáticos y poli aromáticos [37].

Burkholderia es otro género bacteriano utilizado para biorremediación de herbicidas y pesticidas recalcitrantes y también es usado para proteger cultivos contra hongos. Debido a su genoma

extremadamente flexible, Burkholderiacepacia, bacilo Gram negativo no fermentador, productora

de pigmento amarillo tiene una gran capacidad mutagénica y adaptativa, ha sido recuperada a

partir de agua y superficies húmedas, es resistente a múltiples antibióticos y ésta capacidad es

altamente transmisible entre especies. Por todas estas razones, la selección de cepas seguras para

su uso ambiental no es posible por el momento y su uso en la agricultura también debe ser

cauteloso [37].

6. SUELOS

Se denomina suelo al sistema estructurado, biológicamente activo, que tiende a desarrollarse en la

superficie de las tierras emergidas por la influencia de la intemperie y de los seres vivos. Se trata de un

sistema formado por componentes minerales, componentes orgánicos (humus y derivados, biomasa viva y

muerta), gas (aire en el espacio existente en los poros), y agua envolviendo partículas y el espacio capilar.

El suelo constituye la interfaz entre la tierra, el aire y el agua, lo que le confiere la capacidad de

desempeñar tanto funciones naturales como de uso antropogénico. Las propiedades físicas y químicas de

los suelos influyen en gran manera sobre la aireación, la disponibilidad de nutrientes y la retención de

agua y, por lo tanto, en la actividad biológica. Las propiedades más importantes de las que engloban estos

grupos son el tamaño de partícula, la porosidad, la humedad, estado de aireación, composición química,

fracción de arcilla, capacidad de intercambio de cationes y fracción orgánica. El tamaño de partícula

afecta a la química de la superficie de los suelos y al tamaño de los poros. La cantidad de poros depende

de la textura, estructura y contenido de materia orgánica del suelo [17].

6.1 Características del Suelo

El suelo está compuesto principalmente por minerales, aire, agua, materia orgánica y organismos vivos.

La fracción mineral constituye el principal componente estructural del suelo con un 50% del volumen

total, el agua y aire constituyen el volumen de poros entre el 25 y 50% en volumen, ya que su proporción

varía con la humedad del suelo. La materia orgánica oscila entre el 3 y 6% de volumen, mientras que los

organismos vivos ocupan menos del 1%.

En la fracción mineral, predominan el dióxido de silicio (SiO2), el aluminio y el hierro principalmente,

mientras que el calcio, magnesio potasio, titanio, manganeso, sodio, nitrógeno, fosforo y azufre están

presentes en menor cantidad. Por su parte la fracción orgánica del suelo está constituida principalmente

por residuos de plantas y animales, células microbianas y productos resultantes del metabolismo

microbiano, que rara vez supera el 10% en peso de un suelo [21].

El proceso natural de formación del suelo no produce un terreno uniforme y homogéneo a lo largo de su

perfil, por lo que es posible diferenciar varios estratos u horizontes, resultado de diversos procesos de

meteorización.

En general se reconocen tres horizontes principales: A, B y C. Sobre el horizonte A, se acumulan los

materiales húmicos, derivados de restos vegetales y animales (horizonte orgánico O), se divide en una

capa A1 donde el suelo mineral se mezcla con el humus, la capa A2, con una lixiviación máxima de

arcillas de silicato, óxidos de hierro y óxidos de aluminio y una capa A3, de transición hacia el horizonte

B. El horizonte B es reconocido como la zona iluvial, donde ocurre la máxima acumulación de materiales

como óxidos de hierro, óxidos de aluminio y arcillas de silicato. Aún más abajo se encuentra el horizonte

C, constituido principalmente por roca madre no erosionada, ya que se ve poco afectado por los procesos

de meteorización y la misma actividad biológica. Finalmente se encuentra la roca madre. El grosor y

características de cada horizonte dependen en gran parte de la topografía del sitio, su cubierta vegetal, pH

y régimen de lluvias [38].

6.2 Clasificación de los suelos

El suelo puede ser clasificado considerando sus tres componentes principales: arcilla, limo y arena, las

cuales difieren entre si principalmente por su tamaño.

El área superficial (área/volumen) de los diferentes tipos de partículas afectan directamente las

propiedades físicas, químicas y biológicas de un suelo. Por su naturaleza principalmente coloidal, de

carga negativa y forma plana, las arcillas constituyen el tipo de partícula que mayor efecto tienen sobre

las propiedades del suelo, ya que son buenos absorbentes de agua, iones y gases. Las arenas no tienen

gran actividad superficial, por lo que son asociadas principalmente con el tamaño de los poros del suelo, y

por tanto con el movimiento del aire y del agua a través del mismo, sin afectar directamente las

propiedades químicas y biológicas del suelo.

En general, los suelos con predominios de arenas suelen tener permeabilidad alta y baja capacidad de

retención de agua. Por el contrario, los suelos con predominio de limos y arcilla suelen ser cohesivos y

tener una capacidad de retención de agua alta y una baja permeabilidad, lo que supone una velocidad de

infiltración y aireación bajas. Los suelos con predominio de limos pueden presentar formación de costras

[39].

6.3 Suelos contaminados por derrames de tuberías corroídas

Existen campos petroleros con alrededor de cincuenta de 50 años de antigüedad, ubicados en zonas

pantanosas, manglares u otras selvas inúndales. Los ductos de estos se instalaron conectando los pozos

individuales a baterías de separación y desde ahí hasta las petroquímicas y refinería, generándose

corrosión anaerobia, debido principalmente a bacterias reductoras de sulfato dando como resultado ductos

corroídos y derramamientos. Los tipos de suelos afectados son de zonas bajas con altos contenidos de

materia orgánica y arcilla y los menos afectados, son por lo general los más aptos para la agricultura por

poseer texturas menos finas y alta fertilidad. Los sitios que se encuentren en la planicie costera, son los

que más preocupan en caso de contaminación por el impacto que puede tener sobre los acuíferos, debido a

su alta permeabilidad [40].

6.4 Derrames de Hidrocarburos en suelos

El movimiento de los hidrocarburos depende en gran parte de las características del contaminante, la tasa

a la que este fluye y las características del subsuelo. En términos generales en suelos de tipo granular es

12

relativamente más rápido que en suelos de grano fino (suelos arcillosos o rocosos). Allí se moverán en

sentido descendente bajo la influencia de la gravedad y la capilaridad.

Cabe resaltar que el petróleo únicamente penetra los suelos porosos y permeables. La tasa de penetración

depende del tipo de petróleo y del tipo de suelo. La combinación que produce la más rápida tasa de

penetración es la de petróleos de baja viscosidad y gravas gruesas (suelos arenosos). En la práctica los

petróleos muy viscosos no penetran significativamente el suelo. En suelos homogéneos, la máxima

penetración ocurre en los lugares donde se forman charcos de petróleo, ya que estos proporcionan una

cabeza hidrostática que facilita su penetración.

En la zona no saturada la mayoría del agua (principalmente agua de precipitación) está presente como

película rodeando las partículas del suelo. Un gran porcentaje de los poros contienen aire debajo de esta

zona, el manto de agua (zona saturada) invade totalmente los poros. En la zona de transición o zona

capilar el agua se encuentra inmovilizada, sometida a fuerzas de capilaridad permaneciendo atrapada en

los canales o columnas capilares, formadas debido a la distribución y empaquetamiento de los granos del

suelo. Los capilares de menor diámetro permiten que el agua, en algunos puntos, alcance una mayor

altura. El espesor de la zona capilar puede ir desde unas pocas pulgadas hasta 20 o 30 pulgadas en

material fino. En caso de algún derrame de petróleo se puede presentar que éste llegue, o no, a la zona

saturada. Cuando el volumen de crudo vertido no es muy grande o no es continuo, solo penetra la zona no

saturada y se desplaza hasta que eventualmente pierde fuerza y sus gotas quedan atrapadas de manera

discontinua en los poros. Cuando el derrame es lo suficientemente grande o prolongado, es posible que

alcance la zona saturada. Una vez que ha alcanzado esta zona es necesario tener en cuenta que el cambio

de la zona no saturada a la saturada es abrupto. Las condiciones en la zona capilar determinan el producto

una vez que llegue allí, se mueve lentamente a través del suelo en una zona media y superficial, donde

hay más espacios vacíos disponibles y no, como comúnmente se cree, directamente sobre el manto de

agua en donde la abundancia de la misma atrapan los hidrocarburos que llegan y no le permiten

desplazamiento lateral o vertical.

Entre los problemas más graves que conlleva la introducción de petróleo al suelo está la contaminación de

aguas superficiales y subterráneas por escorrentías o fuentes de agua potable y la posibilidad que los

vapores, en el caso de componentes livianos, se transporten al aire por volatilización o se desplacen a

través del subsuelo y penetren en casas o edificaciones, causando peligros para la salud y la seguridad de

quienes las habitan [41].

6.5 Efectos adversos de la contaminación de suelos con hidrocarburos

En el suelo, los hidrocarburos impiden el intercambio gaseoso con la atmosfera, iniciando una serie de

procesos físico-químicos simultáneos, como evaporación y penetración, que dependiendo del tipo de

hidrocarburo, temperatura, humedad, textura del suelo y cantidad vertida pueden ser procesos más o

menos lentos, lo que ocasiona una mayor toxicidad [42]. Cabe resaltar que la mayoría de las veces la

magnitud del daño ocasionado no siempre refleja la cantidad de hidrocarburo derramado; debido a que

una pequeña cantidad en un área susceptible puede ocasionar un daño mayor que una gran cantidad en

una costa rocosa desolada [43].

Los hidrocarburos son capaces de disolver los tejidos vegetales, ocasionando daños importantes en las

membranas celulares que resultan en reducción de la transpiración y aumento de la respiración. La

presencia de hidrocarburos en el suelo puede inhibir el crecimiento de las plantas mediante un fenómeno

de sofocación atribuida al desplazamiento del aire de los poros del suelo o el aumento de la actividad

microbiana, que hace que las reservas de oxigeno alrededor de las raíces de las plantas sea insuficiente.

Otro factor importante, resulta ser la capacidad de algunas especies vegetales de metabolizar y cumular

hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), los cuales al ser degradados se transforman en compuestos

aún más tóxicos, carcinógenos y mutagénicos que fácilmente ingresan a la cadena trófica por medio de

animales herbívoros [42].

7. PETROLEO

El petróleo es el producto de la degradación anaeróbica de materia orgánica, durante largos períodos de

tiempo y bajo condiciones de alta presión y temperatura, que la convierte en gas natural, crudo y

derivados del petróleo. El petróleo crudo es una mezcla extremadamente compleja y variable de

compuestos orgánicos, donde la mayoría de los ellos son hidrocarburos, que varían en peso molecular

desde el gas metano hasta los altos pesos moleculares de alquitranes y bitúmenes. Estos hidrocarburos

pueden presentarse en un amplio rango de estructuras moleculares: cadenas lineales y ramificadas, anillos

sencillos, condensados o aromáticos. Dentro de los compuestos saturados están los de cadena lineal n-

alcanos o n-parafinas, en las ramificadas algunos alcanos con cadenas alquílicas, las cicloparafinas

cicloalcanos o naftenos y los hopanos. Los dos grupos principales de hidrocarburos aromáticos son los

monocíclicos, el benceno, tolueno y xileno (BTEX) y los hidrocarburos policíclicos (HAPs) tales como el

naftaleno, antraceno y fenantreno [17].

El estudio más detallado de los hidrocarburos de un crudo de petróleo agrupa estos compuestos en las siguientes familias:

Parafinas volátiles: representan hasta un 30% del crudo de petróleo. Son n – alcanos e isoprenoides (alcanos ramificados) de un tamaño C1 a C10 .Es la fracción más volátil del crudo y

por lo tanto la más susceptible de pérdidas abióticas por volatilización. La fracción gas natural

contiene, principalmente C1 a C5. Los isoprenoides volátiles, están representados principalmente

por el isobutano e isopentano. Los isoprenoides volátiles también pueden llegar hasta C10 (2,6

dimetil octano) [44].

Parafinas no volátiles: se definen como aquellos n – alcanos e isoprenoides entre C11 y C40. Los n – alcanos oscilan entre C11 y C40, aunque se han descrito cadenas más largas y pueden constituir

entre el 15 y 20% de crudos no degradados; mientras que los isoprenoides varían de C12 a C22 y

constituyen entre 1-2% del crudo, llegando a 15% en crudos degradados. Los componentes entre

C11 y C15 son de volatilidad intermedia [45].

Naftenos: esta familia está compuesta por las cicloparafinas o cicloalcanos. Los compuestos más abundantes de esta familia son los ciclopentanos alquilados (fundamentalmente metilados), que

pueden llegar a representar un 31% del crudo. Los compuestos mono y dicíclicos corresponden

entre el 50 y 55% de esta fracción, los tricíclicos al 20% y los tetracíclicos al 25%. Esta familia

engloba a los hopanos [46].

Oleofinas: son alquenos, los cuales están poco presentes en el crudo de petróleo, encontrándose en concentraciones traza. Adquieren importancia en los productos resultantes del refinado, ya que

se generan durante el proceso de cracking, existiendo hasta un 30% en gasolinas y un 1% en

fueles.

Aromáticos: el crudo de petróleo contiene una mezcla muy compleja de hidrocarburos aromáticos. Esta fracción la componen moléculas que contienen uno o varios anillos bencénicos

en su estructura. Así se encuentran hidrocarburos monoaromáticos (un anillo bencénico),

diaromáticos (2 anillos bencénicos) y poliaromáticos (HAPs, con más de dos anillos bencénicos).

14

Hidrocarburos monoaromáticos: se encuentran el benceno y sus alquilados (monoalquilados como el tolueno y dialquilados como los xilenos), formando la familia de los BTEX (benceno,

tolueno, etilbenceno y xileno) de gran importancia ambiental debido a su volatilidad y toxicidad.

Hidrocarburos poliaromáticos: entre los hidrocarburos diaromáticos, encontramos el naftaleno y sus alquilados (mono, di, tri y tetrametilnaftalenos). Constituyen la familia mayoritaria de

hidrocarburos aromáticos presentes en un crudo.

Entre los hidrocarburos poliaromáticos de tres anillos, encontramos el fenantreno, antraceno,

fluoreno, y sus derivados alquilados. El fenantreno y los metilfenantrenos, representan los

componentes mayoritarios de los triaromáticos. Entre los hidrocarburos poliaromáticos de más de

tres anillos, encontramos el fluoranteno (3 anillos bencénicos y uno no bencenico), pireno y

criseno (4 anillos aromáticos), pireno y benzo(a)pireno (5 anillos aromáticos) y coroneno (un

HAP pericondensado con 6 anillos).

Resinas y asfaltenos: se trata de mezclas complejas, integradas por núcleos policíclicos o naftenoaromáticos. Contienen cadenas hidrocarbonadas con heteroátomos de oxígeno, nitrógeno

y azufre (componentes NOS del petróleo) y a veces están asociadas con pequeñas

concentraciones de metales como el vanadio y el níquel. Constituyen entre un 10% en crudos

poco degradados o ligeros, hasta un 60% en crudos muy degradados. Es la fracción que presenta

una mayor recalcitrancia de un crudo de petróleo. Se trata de agregados de piridinas, quinolinas,

carbazoles, tiofenos, sulfóxidos, amidas, HAP, sulfuros, ácidos nafténicos, ácidos grasos,

metaloporfirinas y fenoles polihidratados [44].

7.1 Biodegradabilidad de Hidrocarburos

En general los hidrocarburos comprenden una gama de compuestos que van desde los altamente

biodegradables, hasta los difícilmente biodegradables, dada sus variaciones en la longitud de cadena,

ramificaciones, presencia de anillos, combinaciones con otras moléculas, estado físico y toxicidad, entre

otras, siendo más fácilmente biodegradables aquellos de estructuras moleculares más simples.

Dado que el petróleo es una mezcla compleja, su degradación esta favorecida por una variada población

de microorganismos con amplia capacidad enzimática. La degradación inicial de estos frecuentemente

requiere la acción de enzimas oxigenasas y esto depende de la presencia de oxigeno molecular. Por

consiguiente, las condiciones aerobias son necesarias para romper inicialmente los hidrocarburos [21].

Aunque los alcanos lineales son los hidrocarburos de petróleo más biodegradables, altas concentraciones

de éstos, especialmente aquellos con número de carbono entre C5 y C10, pueden inhibir la degradación de

otros hidrocarburos, ya que actúan como solventes, rompiendo la membrana lipídica de los

microorganismos. Por otra parte, la baja solubilidad de alcanos con número de carbono entre C20 y C40,

los cuales son sólidos hidrófobos, pueden dificultar su degradación.

La biodegradación de alquenos (poco comunes en el crudo) es menos común que la de los alcanos, debido

a la presencia de dobles enlaces insaturados internos, siendo más fácilmente degradados los 1-alquenos,

cuyo enlace insaturado se encuentra en el primer carbono. La degradación de estos compuestos bien

puede darse por la oxidación del carbono final saturado, dando lugar a la formación de un ácido; o por la

oxidación del enlace doble insaturado, para formar un diol.

Los cicloalcanos son menos biodegradables que sus isómeros lineales, pero más que los hidrocarburos

aromáticos policíclicos (HPA). En ambos casos la complejidad de la degradación aumenta con el número

de anillos presentes en la estructura y la presencia de grupos alquil, metil y etilo como sustitutos, siendo

los alcanos que presentan el primer grupo los más fácilmente degradables, incluso por encima de los

sustituidos.

La biodegradación de las moléculas aromáticas implica primero la activación del anillo y segundo la

rotura del mismo. La activación involucra la deshidroxilación del núcleo aromático o incorporación de

oxigeno molecular dentro del anillo, para lo que se requiere la acción de monoxigenasas (enzimas

características de los hongos y otras eucariotas) como catalizadores en la incorporación de un átomo de

oxígeno para formar el grupo epóxido que posteriormente es deshidratado dando lugar a el

transdihidrodiol. Las dioxigenasas, características de las bacterias, catalizan la incorporación de dos

átomos de oxigeno simultáneamente para formar un dihidrodiol. Los dihidrodioles son oxidados a

derivados hidroxilados tales como catecol, precursores finalmente del rompimiento de los enlaces de

carbono del anillo en posiciones orto o meta para formar ácido mucónico o acido 6-formil-2-hidroxi-2,4-

hexadienoico (2-hidriximucónico semialdehido). Éstos compuestos se degradan a ácidos asimilables por

los microorganismos para síntesis celular y de energía.

Los hidrocarburos policíclicos aromáticos se degradan y transforman a otros compuestos de menor peso

molecular, más volátiles, mediante un proceso que implica el rompimiento de un anillo a la vez por

mecanismos similares a los de los cicloalcanos [44].

7.2 Causas de derrames por la actividad petrolera

Las causas más frecuentes de contaminación en la industria petrolera por transporte por medio de tubería

u oleoducto, son:

Falla operacional: Se da por un desajuste o asincronismo en la actividad normal de la operación de un oleoducto, un poliducto o estación, ya sea en la manipulación de los instrumentos o en la

parte operativa (por parte de los operadores), que ocasiona una sobrepresión de la línea de

transporte.

Fatiga de materiales: Ocasionado por el inadecuado mantenimiento de las instalaciones, llámese tubo, pozo o múltiple abastecimiento, provocando un pittinges, un agujero por el cual se genera

una fuga del líquido.

Cuando un derrame es provocado por la acción dolosa de un tercero, en dicho caso es habitual que el

origen del mismo se pueda dar por:

Hurto: Cuando los terceros que acometen el hecho punible no tienen por motivo nada distinto que obtener un lucro con el crudo que extraen de la tubería.

Actividad terrorista: Es aquel que se atribuye por lo general a grupos u organizaciones armadas que enarbolando un carácter político acometen el daño con el interés de desestabilizar [17].

8. TÉCNICAS DE BIORREMEDIACIÓN

La biorremediación de suelos se puede dividir en estrategias in situ y ex situ, la biorremediación in situ se

refiere al tratamiento biológico de suelos contaminados sin excavar antes del tratamiento y la ex situ a

tratar el suelo contaminado en un lugar dispuesto para esto. Las estrategias in situ presentan mayores

ventajas por su menor costo en traslado y por la poca generación de residuos en el proceso [12].

16

8.1 Biorremediación in situ

Este tipo de tratamiento normalmente es la opción más adecuada para la recuperación de suelos, ya que

no es necesaria la preparación y excavación del material contaminado [47].

Éste método de biorremediación de suelos se puede dividir en dos tipos: tratamiento de compuestos

volátiles y tratamiento de compuestos semivolátiles y no volátiles. Las técnicas más utilizadas se ven con

detalle a continuación [17]:

La Biolabranza: Al suelo contaminado se le mezcla con agentes de volumen y se la realiza una la labranza periódica para favorecer la aireación. Dentro de las ventajas se puede decir que es un

proceso considerado de bajo nivel tecnológico que no requiere exigentes consideraciones de

ingeniería, y a la vez permite una fácil manipulación y control de las variables de diseño y

operación. Entre sus desventajas está que requiere grandes extensiones de área, otro

inconveniente es que si los hidrocarburos contaminantes son livianos, estos pueden volatilizarse,

lo cual generaría problemas en el aire y cuando la contaminación es profunda los costos de

excavación y movimiento de tierras pueden ser muy altos, esta estrategia puede aplicarse ex situ

de igual manera [48].

La Bioaireación: Consiste en proporcionar oxígeno al subsuelo estimulando la degradación por medio de microorganismos nativos, se ha convertido en una de las estrategias más costo-efectivas

disponibles para hacer frente a derrames de hidrocarburos de petróleo, ya que el aire se suministra

mediante un sistema de inyección [45], en cuanto a costos no requiere maquinaria pesada ni

excavaciones grandes, ni áreas adicionales para llevar a cabo el tratamiento; sin embargo, la

aplicación de esta estrategia tiene obstáculos considerables debido a la biodisponibilidad de los

diferentes contaminantes y esto influye en la velocidad de degradación, en particular los

contaminantes de baja solubilidad en el agua, pueden bajar el contenido de humedad en el suelo,

si el suelo a tratar es demasiado húmedo puede presentar dificultad para lograr que el aire penetre

a través de la zona contaminada [49].

La Bioestimulación: Se define como la estimulación de los microorganismos nativos, para activar y acelerar la degradación de contaminantes, se puede llevar a cabo con la adición de agua,

oxigeno, nutrientes, aceptor de electrones, entre otros parámetros que permitan el buen desarrollo

de los microorganismos.

Dentro de los nutrientes se encuentran principalmente el nitrógeno y fósforo, el nitrógeno

proporciona el elemento necesario para la producción de aminoácidos y enzimas, y la fuente de

fósforo interviene en la formación de compuestos energéticos dentro de la célula que se utilizan

en los procesos de reproducción y degradación. Estos fertilizantes pueden ser de uso agrícola o de

origen orgánico como estiércol, también se puede llevar a cabo una estimulación con adición de

agua y oxígeno, si el área contaminada ya cuenta con buena presencia de nutrientes [50].

La Bioaumentación: consiste en la adición de cepas microbianas externas (diferentes a las nativas), al suelo contaminado, estos microorganismos están adaptados o incluso modificados

genéticamente y cuentan con la capacidad de degradar el contaminante. Esta estrategia no

requiere área adicional, ni maquinaria pesada, como desventaja esta la inoculación a gran escala,

el que entran a competir con los microorganismos nativos y pueden tener limitaciones con las

condiciones climáticas del sitio a tratar. Con un buen estudio de las condiciones del área a

inocular, esta estrategia puede aumentar las tasas de remoción del contaminante mediante el

aumento de la población bacteriana [51].

Atenuación natural: aunque no se ha considerado como un método de descontaminación propiamente dicho, es una técnica de remediación de bajo costo, su característica principal es la

utilización de los procesos fisicoquímicos de interacción contaminante suelo y los proceso de

biodegradación tienen lugar de forma natural. Estos procesos se conocen de biotransformación

natural, los cuales van a reducir la concentración de los contaminantes. Éste proceso transforma

el contaminante en formas menos toxicas, por procesos físicos entre los que se encuentran la

dilución, la dispersión, volatilización, adsorción, biodegradación y las reacciones químicas que se

producen en el suelo [52]. La atenuación natural puede darse en presencia de oxigeno

(condiciones aeróbicas) o ausencia de este (condiciones anaeróbicas).

Entre los factores que influyen en la eficacia y viabilidad de la degradación se destacan [53]:

- Condiciones geológicas y geoquímicas favorables. - Confirmación de la existencia de los tipos y número de poblaciones de microorganismos

que puedan biodegradar los contaminantes.

- Producción y conservación en el medio de subproductos de carácter persistente o más tóxicos que los iniciales, durante y después.

- La no existencia de producto libre en flotación sobre el nivel freático. - Condiciones óptimas de concentración de oxígeno disuelto. - Presencia de compuestos utilizados como aceptores de electrones en condiciones

anaerobias como nitrógeno, fosforo, sulfatos entre otros.

- Existencia de un coeficiente de retardo favorable para que se produzcan los fenómenos de sorción con suficiente eficacia.

- Que se produzca una dilución suficiente para que la concentración se vea disminuida.

8.2 Biorremediación ex situ

Dos son los tratamientos que se distinguen cuando el procedimiento se realiza fuera del lugar donde está

la contaminación: tratamiento por vía sólida y tratamiento por vía en suspensión. La biorrecuperación vía

sólida se puede realizar por dos métodos: tratamiento en lechos y tratamiento por compostaje. La

diferencia fundamental entre ambos es el sistema de aireación, mientras que en el primero sólo se pueden

tratar las capas de suelo menos profundas, en el compostaje se requiere la formación de grandes

apilamientos de material degradable. En el tratamiento vía suspensión se excava el material contaminado

y se traslada a un reactor. La característica de este método es la suspensión en un medio acuoso del suelo

contaminado, es decir, el tratamiento se lleva a cabo bajo condiciones de saturación de agua. La ventaja

de estos procedimientos frente a los primeros radica en la posibilidad de optimizar los parámetros

microbiológicos, así como el control del proceso; a cambio, lógicamente, de un mayor costo [17].

Disposición sobre el suelo: También conocido como “Landfarming”, tratamiento en lechos o tratamiento

vía sólida. Esta es la técnica más usada para la biorremediación de los lodos contaminados con

hidrocarburos y de otros desechos de la industria petrolera. Esta técnica consiste en excavar los suelos

contaminados, extenderlos sobre un área suficientemente amplia y estimular las variables de incidencia en

el proceso para promover la actividad de los microorganismos encargados de degradar los hidrocarburos.

Antes de extender el suelo contaminado se deben adecuar las condiciones de la superficie para controlar

los lixiviados y las aguas lluvias [54]. La ilustración 2 muestra a continuación un esquema de este

tratamiento.

18

Ilustración 2: Esquema Landfarming

Fuente: Contaminación y remediación del suelo, http://www.ingenieroambiental.com/GUIA-

REMEDIACION-SUELOS-.pdf

Compostaje: Es un proceso biológico controlado que se diferencia de los sistemas convencionales de compostaje, porque estos son sistemas cerrados, como las incubadoras de gran tamaño,

ofreciendo la oportunidad de asegurar el uso de altas temperaturas (> 70 ° C), con el fin de

cumplir con requisitos regulatorios para el control de patógenos. Esta estrategia debe ser más controlada por los operadores y permite seleccionar los parámetros adecuados de operación por

ejemplo: temperatura, contenido de humedad, las proporciones de mezcla (agentes de volumen,

paja, aserrín, estiércol, desechos agrícolas) para promover la actividad microbiana y la

degradación de contaminantes. La aplicación de compostaje como una estrategia de

biorremediación tiene dos objetivos: (1) maximizar la eliminación del contaminante y (2)

producir un compuesto maduro que podría ser utilizado en la restauración de la tierra para uso

industrial. Los sistemas de compostaje incluyen tambores rotatorios, tanques circulares,

recipientes abiertos y Biopilas [55].

Las Biopilas se conforman con el suelo contaminado en ambientes cerrados para aumentar la

temperatura, con agentes de volumen, con microorganismos del suelo contaminado, en donde la

actividad microbiana degrada los contaminantes, para esta técnica se debe considerar el tipo de

contaminante, porque puede presentar liberación de gases y requiere mucho espacio [56].

8.3 Fitorremediación: Otra alternativa de biorremediación

La fitorremediación, es una estrategia que se define como el uso de las plantas y sus raíces, asociadas con

las bacterias para eliminar, transformar, o asimilar los productos contaminantes ubicados en el suelo, en

sedimentos, agua subterránea, aguas superficiales, e incluso la atmósfera, al mismo tiempo, la

fitorremediación tiene un enfoque de tratamiento de profundidad, que según las características del sitio

contaminado, las siembras de plantas puede ser la única intervención a bajo precio y eficiente [57].

Inicialmente, el término de fitorremediación se asoció al uso de plantas capaces de bioconcentrar niveles

inusuales de metales en sus tejidos. La mayor parte de ellas están constituidas por pequeñas plantas

herbáceas que se desarrollan en zonas metalúrgicas naturales o en depósitos [58].

Hoy en día las investigaciones en fitorremediación se encaminan no sólo al tratamiento de contaminantes

inorgánicos (metales, metaloides, haluros y radionucleidos) [59], sino también al tratamiento de

contaminantes orgánicos (50); algunas especies de plantas probadas con éxito en la fitorremediación de

suelos contaminados con hidrocarburos del petróleo son: Zea mays L., PanicummaximunJacq.,

Paspalumvirgatum L., Echinochloapolystachya H.B.K., Sorghumvulgare L., Phaseolusvulgaris L.,

Phaseoluscoccineus L., Chamaecristanictitans (L.) Moench., Brachiariabrizantha (Hochst. ex A. Rich)

Stapf., Triticumaestivum L., Hordeumvulgare L., entre otras.

La fitorremediación comprende tanto los procesos dirigidos a liberar el contaminante de la matriz del

suelo (descontaminación), como los encargados de secuestrarlos en dicha matriz (estabilización) [27].Ésta

es una tecnología emergente en el tratamiento de la contaminación, su aplicación es cada vez mayor y sus

resultados se están valorando como muy positivos. La utilización de técnicas, en campo, con plantas

herbáceas, gramíneas, vegetación arbórea y algunos mutantes transgénicos, pone de manifiesto que la

técnica empieza a ser una tecnología competitiva en la recuperación de suelos contaminados [60].

Sin embargo, la fitorremediación está limitada por las condiciones que impiden un crecimiento normal de

las plantas como son: el clima, la topografía, los procesos de erosión, y concentraciones de contaminante

que exceda del nivel de tolerancia de las plantas. También limita la utilización de esta técnica el tiempo

que haya para la descontaminación (la fitorremediación es lenta), y la distancia del contaminante a zonas

sensibles: ríos, lagos, lagunas y aguas subterráneas [61].

9. ASPECTOS TÉCNICOS

A continuación en la tabla 1 se muestran las tecnologías de biorremediación en Colombia según las

diferentes regiones del país.

Tabla 1: Aplicación de biorremediación en Colombia Región Orinoquía Amazonía Pacífico Caribe Andina

Ubicación

Se encuentra

ubicada en la

Megacuenca

sedimentaria

entre el escudo

de la Guayana

el flanco de la

cordillera

Oriental

Hace parte de la

extensa

Megacuenca

sedimentaria

desarrollada

entre el escudo

de la Guayana y

el flanco este de

la cordillera

Oriental.

Comprende una

franja larga y

estrecha entre el

flanco occidental

de la cordillera

Occidental hasta

la línea de la

costa, desde la

frontera de

Ecuador en el

sur hasta la

frontera con

Panamá en el

norte.

Comprende el

Golfo de Urabá

en el

suroccidente

hasta la

península de la

Guajira hasta el

nororiente.

Incluye el

bloque

tectónico de la

sierra Nevada

de Santa Marta,

la depresión de

la Momposina y

la parte baja de

las cuencas y

valles aluviales

de los ríos

Magdalena,

Sinú y San

Jorge.

La cordillera

Central y la

cordillera

Occidental desde

el Nudo de los

Pastos en

dirección sur

norte pasando por

la Hoz de

Minamá en la

cuenca de Patía y

se prolonga hasta

las planicies de la

región Caribe. En

la cordillera

desde el Valle

Magdalena por el

Occidente y los

llanos Orientales.

T Promedio

(ºC) 27 28 26,4 27,6

28-0 en los

Nevados

20

Clima Lluvioso

Cálido

Húmedo- Muy

húmedo

Cálido-

Isotermal Cálido

Montaña tropical-

Selva tropical

pH 5,6 Básico cercano a

la neutralidad

Suelos más

predominantes Oxisoles

Oxisoles-

Ultisoles

Inceptisoles-

Entisoles

Alfisoles-

Molisoles

Andisoles

Tipo de

biorremediación

Hidrolavado +

Bioveting o

biopilas o

Bioaumentación

(in situ)

Hidrolavado +

Bioveting o

Biopilas o

Bioaumentación

(in situ)

LandFarming +

Bioaumentación

+

Fitorremediación

LandFarming +

Bioestimulación

+ Hidrolabado +

Bioveting o

Biopilas o

Bioaumentación

(in situ)

Bioelectrocinética

Fuente: Torres Delgado & Zuluaga Montoya, 2009

http://www.bdigital.unal.edu.co/815/1/32242005_2009.pdf

10. ASPECTOS ECONÓMICOS

Uno de los más importantes aspectos de la biorremediación es su bajo coste [62]. Esta técnica tiene un

coste estimado entre el 30% y 50% más bajo que otras técnicas convencionales de limpieza.

Se presentan algunas de las tecnologías de remediación más utilizadas para tratar suelos contaminados,

señalando sus principios de operación y costos estimados. Es importante aclarar que los costos que se

presentan, son promedios obtenidos de la aplicación de cada tecnología en los E.U.A. y están dados en

dólares americanos.

Tecnología in situ:

- Bioventeo: Es una tecnología en la que los tiempos de limpieza pueden variar desde algunos meses hasta varios años, y sus costos de operación varían entre 10 y 70 USD/m

3. Esta tecnología

no requiere de equipo caro, pero los costos pueden variar en función de la permeabilidad del

suelo, espacio disponible, número de pozos y velocidad de bombeo.

- Bioestimulación: La limpieza de una pluma de contaminación, puede tomar varios años. Su costo oscila entre 30 y 100 USD/m

3. La naturaleza y profundidad de los contaminantes y el uso de

bioaumentación puede aumentar sus costos.

- Bioaumentación: Es una tecnología que puede durar varios meses o años, y su utilización no implica mucho capital ni costos de operación.

- Biolabranza: Es una tecnología de mediano a largo plazo. El costo para su aplicación en desechos peligrosos oscila entre 30 y 70 USD/ m

3

Tecnología ex situ:

El costo del composteo está en función de: la cantidad y fracción de suelo a tratar; disponibilidad de

agentes de volumen; tipo de contaminantes y proceso; necesidad de tratamientos previos y/o posteriores y

http://www.bdigital.unal.edu.co/815/1/32242005_2009.pdf

necesidad de equipos para el control de COV. Es una tecnología que puede llevar desde algunas semanas

hasta varios meses. Los costos típicos se encuentran entre 130 y 260 USD/m3

Biorremediación en fase de lodos (biorreactores):

Los biorreactores de lodos pueden clasificarse como una tecnología de corto a mediano plazo. El uso de

biorreactores de lodos oscila entre 130 y 200 USD/m3

11. IMPACTO AMBIENTAL

En Colombia, el transporte de crudo y sus derivados se ha visto afectado considerablemente por una

permanente actividad terrorista contra los oleoductos e instalaciones petroleras, más que por derrames

accidentales. Entre los años 1986 y 1998 las incursiones violentas de los grupos al margen de la ley

ocasionaron el derramamiento de cerca de dos millones de barriles de petróleo [40]. Hasta noviembre de

1998 se presentaron 920 ataques contra la infraestructura petrolera, 575 de ellos en el oleoducto caño

limón-Coveñas, que mediante roturas y abolladuras han perjudicado no solo a los ecosistemas, fuentes de

producción y abastecimiento de las comunidades aledañas al oleoducto, si no a regiones por donde se

transita. La ilustración 3 presenta el estado del suelo luego de uno de los tantos derrames. Las áreas

perjudicadas por los derrames se ubican principalmente en la zona de la alta llanura Araucana, en la

región de la cuenca del Rio Catatumbo, en la llanura del valle medio y medio bajo del rio Magdalena;

departamento de Santander, Cesar y Sucre principalmente, y en los departamentos del Putumayo y Nariño

[63]. Es importante tener en cuenta que aunque en Colombia se conoce poco acerca de las consecuencias

que estos derrames tienen para la vida del hombre, la fauna y la flora destruidas son incalculables.

Entre los años 2000 y 2003 los ataques terroristas disminuyeron considerablemente con respecto a los

años anteriores. En el año 2001, los grupos al margen de la ley realizaron 263 ataques, para el año 2002 la

cifra llegó a 74 incursiones y para el primer semestre del 2003 la cantidad llegó a 60 [40]. Cabe resaltar

que aunque los ataques disminuyeron el impacto ambiental causado permanece en los diferentes lugares

afectados y se ven representados en las consecuencias ambientales.

Según Ecopetrol en la noche del 31 de diciembre del 2005 y madrugada del 1 de enero del 2006 se

presentó un derrame de petróleo en los ríos Sucio, Guamuéz y Putumayo, afectados como consecuencia

de los ataques terroristas; los cuales perturbaron ocho pozos de la operación directa de Ecopetrol y tres

oleoductos que operan en la zona. Para este hecho la empresa activó el Plan de Contingencia con el fin de

controlar el derrame de petróleo y mitigar los efectos al medio ambiente.

En el departamento de Putumayo, donde se producen aproximadamente 70.000 barriles de petróleo

diarios, operan tres células de las Farc, y el frente 48 de estas, el 22 de noviembre del año 2013 realizo su

última acción adjudicada, la cual involucro el derrame de 2000 barriles de petróleo en uno de los

humedales cerca de puerto de Asís, lo que equivale aproximadamente a 8800 galones de crudo. Cuando el

ejército pudo acceder a esta zona el derrame había afectado no solo la fauna, también la flora de este

ecosistema.

Este derrame se sumó al ataque que sufrió el oleoducto transandino, que cuenta con aproximadamente

306 kilómetros y transporta petróleo desde Ecuador hasta el puerto de Tumaco, sobre el océano pacífico.

El ataque se dio en un río que atraviesa la vereda La Silvania, en el municipio de Orito, donde tras el

derrame y la contaminación de esta fuente hídrica, se produjo un incendio que afecto varias casas de la

zona, además de árboles y animales, que estaban a menos de 200 metros de la escuela de la vereda [64].

Otro derrame encontrando en el caño limón Coveñas en el segundo semestre del 2013 fue el dinamitado en dos tramos del oleoducto en las veredas de Santa Inés, donde se notificó que el crudo empezó a caer y

contaminar los ríos Colorado, Margua y nacientes que surten el sistema de agua potable del corregimiento

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de San Bernardo de Bata. A continuación la ilustración 4 presenta una muestra de la rotura de la tubería y

del derramamiento de crudo.

Lo que complica la problemática de los sitios contaminados con hidrocarburos, es que hasta hace pocos

años, prácticamente no existía una conciencia del grado de dificultad y del enorme costo de la

remediación de suelos, cuerpos de agua y atmósfera contaminados, lo que representa hoy para la sociedad

un gran costo económico. Dicha contaminación está ocasionando el deterioro progresivo de la calidad del

medio ambiente y genera una amenaza real a la salud pública, así como la extinción de gran cantidad de

especies vegetales y animales.

Ilustración 2: Atentado contra el oleoducto Caño-Limón Coveñas

Fuente: http://www.yachana.org/reports/colombia/photos/P3170114.JPG

Ilustración 4: Otro Atentado contra el oleoducto Caño-Limón Coveñas

Fuente: http://www.eluniversal.com.co/colombia/dinamitado-en-dos-tramos-oleoducto-cano-limon-

covenas-137111

Los suelos contaminados contienen gran cantidad de microorganismos que pueden incluir un número de

bacterias y hongos capaces de utilizar hidrocarburos. También se han encontrado cianobacterias y algas

capaces de degradar hidrocarburos. Los suelos contaminados con hidrocarburos contienen más

microorganismos que los suelos no contaminados, pero su diversidad microbiana es más reducida [65].

Como ya se ha mencionado, la biorremediación es el proceso utilizado por el hombre para detoxificar

variados contaminantes en los diferentes suelos, usando de forma estratégica microorganismos, plantas o

enzimas de estos. Esta técnica surge de la necesidad de disminuir el impacto ambiental negativo de los

derrames de hidrocarburos en los diferentes ambientes, es utilizada para contrarrestar la contaminación

por el petróleo y sus derivados, metales pesados e insecticidas. Afortunadamente, la biotecnología ha

permitido el desarrollo de diversas estrategias que pueden ser utilizadas con el fin de restaurar el suelo y

la calidad ambiental, de acuerdo con las necesidades y dimensiones del problema a solucionar. Además,

es una técnica efectiva de descontaminación, de bajo costo, que permite tratar grandes volúmenes de

contaminantes y que, a diferencia de otros procedimientos de descontaminación, presenta un impacto

ambiental mínimo [66].

El impacto ambiental de las técnicas de biorremediación es muy reducido, ya que no se introducen

productos que puedan resultar potencialmente contaminantes ni suelen conllevar costosos trabajos de

ingeniería, al contrario que ocurre en otras técnicas de descontaminación de suelos. Las técnicas de como

la bioaumentación y la bioestimulación son aplicables en zonas amplias de terreno y no requieren que el

suelo presente unas características especiales como en otros tratamientos de descontaminación [67].

12. DISCUSIÓN En los últimos años, la mayor parte de los estudios publicados se han referido al tratamiento de espacios

contaminados por compuestos derivados del petróleo, utilizando con éxito la biorremediación. Esta se

basa en la acción de microorganismos sobre los agentes contaminantes. Estos procesos tienen las ventajas

de requerir inversiones de capital moderado, bajo consumo de energía y ambientalmente seguros.

En la actualidad, la biorremediación enfrenta un nuevo reto: el de convencer a las compañías y a los

organismos oficiales de su alto potencial. En algunos países, la biorremediación fue una técnica poco

reconocida y marginada, hoy en día se ha convertido en una verdadera industria. Esta “industria” busca

seguir mejorando en sus líneas interdisciplinares, que se pueden resumir en los siguientes puntos:

Integración en el proceso de técnicas innovadoras que ayuden a comprender y controlar los fenómenos de transporte de nutrientes y otros posibles aditivos

Desarrollo de técnicas rápidas de biología molecular que permitan caracterizar las poblaciones

indígenas de los emplazamientos contaminados así como su potencial enzimático [68]

Exploración de las implicaciones del concepto de biodisponibilidad definido por las propiedades físico-químicas de los contaminantes. Se trata de un factor que en muchos casos está limitando la

biodegradación y en otros reduciendo la toxicidad de los contaminantes

Desarrollo definitivo de técnicas de bioaumentación realmente útiles

A continuación se plantean las ventajas y desventajas de la aplicación de esta biotecnología frente a

tratamientos químicos y físicos:

Ventajas: mientras que los tratamientos físicos y buena parte de los químicos están basados en

transferir la comunicación entre medios gaseoso, líquido y sólido, en la biorremediación se

transfiere poca contaminación de un medio a otro. Es una tecnología poco invasiva y

generalmente no requiere componentes estructurales o mecánicos que signifiquen una amenaza

para el medio. Comparativamente es económica, viable y al tratarse de un proceso natural, suele

tener la aceptación por parte de la opinión pública.

Desventajas: la biodegradación incompleta puede generar intermediarios metabólicos inaceptables, con un poder contaminante similar o incluso superior al producto de partida y

algunos compuestos contaminantes son tan resistentes que pueden incluso inhibir la

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biorremediación. Es difícil predecir el tiempo requerido para un proceso adecuado y el

seguimiento y control de la velocidad y extensión del proceso es valioso.

13. CONCLUSIONES

Los derrames de hidrocarburos en oleoductos en Colombia, son presentados en casi su totalidad por

atentados de grupos al margen de la ley, lo cual ocasiona un importante impacto ambiental. La detección

temprana en los derrames de hidrocarburos, conlleva a una disminución en la penetración del producto y

un menor grado de contaminación. El derrame de petróleo afecta la flora y la fauna de los ecosistemas,

inhibe el crecimiento vegetal, contamina las aguas superficiales y subterráneas por escorrentías, en el

caso de componentes livianos, permite que se transporten al aire por volatilización o se desplacen a

través del subsuelo y penetren en casas o edificaciones, causando peligros para la salud y la seguridad de

quienes las habitan.

El petróleo solo penetra los suelos porosos y permeables. Por lo general, la tasa más rápida de

penetración se presenta con petróleos de baja viscosidad y suelos arenosos. De acuerdo a esto, cabe

resaltar que un pequeño derrame en suelos como estos susceptibles, tendrá un mayor impacto que un gran

derrame en suelos rocosos.

La biorremediación es la técnica usada para disminuir esta contaminación o impacto ambiental negativo

generado por hidrocarburos, mediante el empleo de microorganismos que son capaces de biodegradar

estos. Tiene un gran potencial en la recuperación de suelos y en cuanto a otros métodos de remediación, a

pesar de su larga duración suele ser la técnica más adecuada, debido principalmente a que es un proceso

biológico que no requiere de tratamientos adicionales, ya que los subproductos que se forman

generalmente son dióxido de carbono, agua y biomasa.

De las técnicas de biorremediación mencionadas, la in situ en comparación a la ex situ, es más apropiada,

ya que no es necesaria la preparación y excavación del material contaminado, presenta mejores

resultados y es más económica. Aunque cabe resaltar que no siempre lo económico es lo eficaz, porque

en este caso la elección de la técnica depende de las condiciones del sitio o del contaminante a tratar, sin

embargo según estudios realizados, en el caso de los tipos de suelos colombianos este método es la

estrategia ajustada.

La fitorremediación a pesar de sus buenos resultados en la actualidad, su uso se encuentra limitado por las

condiciones que impiden un crecimiento normal de las plantas como son: el clima, la topografía, los

procesos de erosión, y concentraciones de contaminante que exceda del nivel de tolerancia de las plantas.

También limita la utilización de esta técnica el tiempo que haya para la descontaminación (la

fitorremediación es lenta), y la distancia del contaminante a zonas sensibles: ríos, lagos, lagunas y aguas

subterráneas.

REFERENCIAS

[1] R.P Swannell and lee K. y Mc Donagh M., "field evaluations of marine oil spill biorremediation,"

microbiogical review, vol. 60, no. 2, pp. 342-365, june 1996.

[2] Miguel Ángel Cando Rodríguez, "Determinación y análisis de un proceso de biorremediación de

suelos contaminados por hidrocarburos.," Carrera de Ingeniería Ambi