BiorremediaciónBiorremediación

Vida “Remediar”= Vida “Remediar”= Resolver un problemaResolver un problema

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La naturaleza tiene una cierta capacidad de limpieza de los elementos contaminantes. Microorganismos como levaduras, hongos o bacterias degradan una gran cantidad de sustancias tóxicas, reduciendo su carácter nocivo o incluso volviéndolas inocuas para el medio ambiente y la salud humana. La biorremediación consiste en acelerar este proceso natural para mitigar la contaminación ambiental.

1. Los microbios producen enzimas que “rompen” la molécula contaminante en partes digeribles.

2. El contaminante es ingerido y digerido por la célula como nutriente junto con otras fuentes de energía.

OBJETIVOConvertir sustancias que son peligrosas para los organismos vivos a productos inertes, de manera que solo queden desechos inofensivos de dichas sustancias.

BIORREMEDIACION

ATENUACION NATURAL IN SITU EX SITU

BIOESTIMULACION BIOAUMENTACION

Atenuación natural: El propio medio ambiente resuelve el problema si se dan las condiciones óptimas, aunque se controla el proceso por si se produjesen compuestos tóxicos secundarios.

In-situ: Se acelera el proceso en el mismo medio modificando las condiciones ambientales (pH, nutrientes, humedad, temperatura, oxígeno, etc.), añadiendo nutrientes para multiplicar los organismos del lugar, o inoculando organismos más eficaces para el vertido concreto. La adición de nutrientes es la opción más económica y la que ofrece más posibilidades de éxito hoy día.

Ex-situ: El contaminante se extrae y se degrada en otro sitio en condiciones controladas de laboratorio. No obstante, se trata de un proceso más caro y que no puede realizarse en la mayoría de las ocasiones.

Estrategias relacionadas con la biorremediación:

• Bioestimulación: facilitar la labor de las bacterias autóctonas mediante el aporte de nutrientes y/o condiciones físico-químicas favorables.

• Bioaumentación: consiste en aportar bacterias con capacidades degradativas del/los contaminantes para facilitar su eliminación.

 Ventajas de la biorremediación:

Amplio ámbito de aplicabilidad (sólidos, líquidos y gases)

Es una tecnología poco intrusiva en el medio y generalmente no requiere componentes estructurales o mecánicos dignos de destacar.

Comparativamente es económica y, al tratarse de un proceso natural, suele tener aceptación por parte de la opinión pública.

BIOESTIMULACIOBIOESTIMULACIONN

BIOAUMENTACIOBIOAUMENTACIONNSe utilizan

microorganismos endógenos para degradarcontaminantes (subsuelo/aguas subterráneas contaminadas).Se estimula la actividad biológica de la bacteria por medio de la inyección de aire a través de los pozos. Estos se instalan en varios puntos del área contaminada, y a través de ellos se inyectan tambiénnutrientes.

Se adiciona un consorcio de microorganismosdegradadores del contaminante.Este consorcio desarrollado en el laboratorio es enriquecido con nutrientes en una solución bioactiva, la cual esinyectada a una profundidad determinada en los pozos monitoreados.

ALTAMENTE EFECTIVOSALTAMENTE EFECTIVOS

COMO FUNCIONACOMO FUNCIONA

Ciertas plantas son crecidas en suelos Ciertas plantas son crecidas en suelos contaminados. Sus raíces pueden extraer el contaminados. Sus raíces pueden extraer el contaminante, por ejemplo un metal pesado, contaminante, por ejemplo un metal pesado, ya sea degradándolo o bien adsorbiéndolo. Si ya sea degradándolo o bien adsorbiéndolo. Si ocurre lo último, la planta acumula el tóxico ocurre lo último, la planta acumula el tóxico en sus yemas y hojas, por lo cual la planta es en sus yemas y hojas, por lo cual la planta es luego removida e incinerada.luego removida e incinerada.

Se pueden emplear diversos organismos en los procesos de biorremediación. Los más usados son los microorganismos (tanto bacterias, como algas y hongos) y las plantas (en procesos llamados fitorremediación), pero también se pueden utilizar otros seres vivos tales como los nemátodos (vermiremediación).

Se han identificado bacterias (ej. Anthrobacteria) que podrían usarse para remover residuos de pesticidas del suelo.

También se emplean bacterias como detectores de polución y para el monitoreo de residuos tóxicos. Estos biosensores bacterianos permiten medir los niveles de toxicidad en muestras de agua y tierra.

Existe la posibilidad de usar plantas modificadas genéticamente (GM) junto con bacterias para remediar residuos persistentes, tales como los residuos de explosivos.

Un elevado número de bacterias existen naturalmente en los suelos y sitios destinados a los residuos. Algunas de ellas degradan lentamente los diferentes tipos de contaminantes.

Ciertos hongos son muy efectivos en la remoción de un amplio rango de contaminantes, por ejemplo:

Sustancias empleadas en la preservación de la madera.

Hidrocarburos aromáticos policíclicos.Organoclorados.Bifenilos policlorados.Tinturas.Pesticidas.Fungicidas.Herbicidas.Lignina.

Todos aquellos contaminantes que puedan ser degradados o transformados por los seres vivos son susceptibles de ser eliminados mediante procesos de biorremediación. Los compuestos orgánicos suelen ser degradados total o parcialmente y eliminados por completo del ecosistema

No obstante, la biorremediación también presenta algunos inconvenientes. Si bien resulta eficaz para ciertos vertidos, como el petróleo o incluso el uranio, no puede hacer nada contra muchos tipos de vertidos: Metales pesados como el cadmio o el plomo no son absorbidos o lo son muy dificultosamente; el mercurio es bioacomulado, lo que supone un grave riesgo para la cadena alimenticia; los pesticidas artificiales llevan moléculas que no son reconocidas como nutriente por los microorganismos. Por ello, algunos expertos recomiendan el desarrollo de productos químicos biodegradables.

el uso de la biorremediación ha servido y está sirviendo para desarrollar herramientas de interés biotecnológico como por ejemplo, el uso de las bacterias, o parte de ellas en procesos de biominería (extracción de metales de interés usando bacterias), de bioproducción de sustancias de interés tales como bioplásticos o biopolímeros, energía (electricidad), sustancias de interés farmacológico, o enzimas que realizan procesos químicos de una forma más eficiente y más respetuosa con el medio ambiente que la industria química. Estas bacterias, o parte de ellas también pueden ser usadas para desarrollar biosensores, sistemas de detección de sustancias más eficientes y rápidos que los típicos análisis químicos

Muy eficaz contra las mareas negras

Los científicos llevan años desarrollando diversos sistemas de biorremediación, especialmente para combatir los efectos de las mareas negras, donde se han mostrado más eficaces. En definitiva, el petróleo es una fuente de carbono, un nutriente para las bacterias. En 1978, tras el vertido del petrolero Amoco Cádiz en las costas francesas, la empresa Elf Aquitaine desarrolló un producto, el Inipo EAP 22, compuesto de urea, laurilfosfato y ácido oleico. Estas sustancias reforzaron las poblaciones de microorganismos degradadores de hidrocarburos, que contribuyeron a la limpieza del vertido. El éxito de este producto llevó, en 1989, a utilizarlo nuevamente para la limpieza de otra marea negra famosa: la del buque Exon Valdez, frente a las costas de Alaska

Se necesita más investigación.Muchos factores influencian la eficiencia

de la biorremediación dependiendo del sitio de la contaminación (“consorcios hechos a medida”).

Hay que desarrollar métodos a gran escala para lograr una mayor eficiencia del proceso de biorremediación de modo de solucionar el problema y no alterar el ecosistema.