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CAPÍTULO V CINÉTICA MICROBIANA DEL PROCESO DE BIORREMEDIACIÓN 1

Biorremediación capítulo v

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CAPÍTULO V

CINÉTICA MICROBIANA

DEL PROCESO DE

BIORREMEDIACIÓN

1

Objetivos

Conocer las metodologías de determinación del número de

microorganismos presentes en una muestra ambiental, medio

de cultivo o celda experimental.

Identificar los parámetros cinéticos que se deben estimar en

un trabajo de biorremediación.

Comprender los parámetros que inciden sobre la cinética de

crecimiento y por ende de la biorremediación.

Emplear los parámetros cinéticos, en un caso real práctico.

2

CINÉTICA

MICROBIANA

CRECIMIENTO MICROBIANO

“El crecimiento de células, microorganismos, células

vegetales y animales, puede mirarse bajo dos aspectos o

tipos de crecimiento reproductivo.

a) Células individuales o población de células en

crecimiento sincronizado para estudio del ciclo de vida

celular. Procesos en laboratorio.

b) División estocástica de la población, o división al azar.

3

Crecimiento Microbiano

MEDICIÓN DEL CRECIMIENTO MICROBIANO .

El cálculo del número de células que existen en una

suspensión se puede llevar a cabo mediante :

1. el recuento celular (microscopía),

2. número de colonias),

3. masa celular (peso seco, medida del nitrógeno celular,

turbidimetría) o

4. actividad celular (grado de actividad bioquímica con

relación al tamaño de la población).

Todos estos métodos se clasifican en dos apartados:

métodos directos y métodos indirectos.

4

Métodos de conteo

Métodos directos:

Recuento del número de células en una

cámara Thoma

Peso seco celular

Determinación de nitrógeno o de proteínas

totales

Determinación de DNA

5

Métodos de conteo

Métodos indirectos:

1. Recuento de colonias en placa

2. Recuento sobre filtro de membrana

3. Consumo de oxígeno

4. Liberación de dióxido de carbono

5. Concentración de un enzima constitutivo

6. Decoloración de un colorante

7. Incorporación de precursores radiactivos

8. Medida de la turbidez

6

Métodos de conteo

El peso seco (contenido de sólidos) de las células

bacterianas que se encuentran en una suspensión se

obtiene por el secado de un volumen en un horno a 105°C

hasta peso constante. Esta técnica es útil para grandes

volúmenes de muestra.

La desventaja de este método es que componentes volátiles

de la célula pueden perderse por el secado y puede existir

alguna degradación.

También la muestra seca puede recobrar humedad durante

el pesado, principalmente si el ambiente tiene una humedad

relativa alta.

7

Métodos de conteo

PESO ESPECÍFICO ANHIDRO:

ρ0 = Peso anhidro

Volumen Anhidro

PESO ESPECÍFICO A H% DE HUMEDAD

ρk = Peso al H% de humedad

Volumen al H% de humedad

Cuando la humedad es del 12 %,se llama peso específico

normal

8

Métodos de conteo

ABSORCIÓN:

La nefelometría mide la luz dispersada por una solución

de partículas.

La turbidimetría mide la luz dispersada como un

decrecimiento de la luz transmitida a través de la

solución.

Los métodos de dispersión de la luz son las técnicas más

utilizadas para monitorear el crecimiento de los cultivos

bacterianos.

9

Métodos de conteo

Turbidimetría: La turbidimetría mide la reducción de latransmisión de luz debido a partículas de una suspensión ycuantifica la luz residual transmitida.

Absorbancia en función del Peso Seco

10

Métodos de conteo

Absorbancia = K x Peso Seco

K: constante que varía con la longitud de onda

utilizada y representa la inversa del peso seco del

microorganismo que produce un aumento de 10

veces en el valor de la absorbancia(1/W0).

Peso seco: Concentración celular bacteriana

expresada en unidades de peso seco (µg/ml-mg/ml).

11

Métodos de conteo

RECUENTO MICROSCÓPICO:

Para estos recuentos se utilizan generalmentecámaras de recuentos, aunque también puedenrealizarse a partir de muestras filtradas enmembranas y transparentes o teñidas concolorantes fluorescentes (Naranja de acridina).

Las cámaras más utilizadas son las de Hawksley yla de Petroff-Hausser. La primera tiene la ventajaque puede ser utilizada con objetivos de inmersión,aunque la mayoría de los recuentos se realizancon objetivos secos.

12

Métodos de conteo

Cámara de recuento de Petroff-Hausser

13

Métodos de conteo

Recuento de microorganismos.

Tipo de cuadroArea

[cm2]

Volumen

[ml]

Factor

[1/Volumen]

Cuadrado total 1.00 x 10-2 2.00 x 10-5 5.00 x 104

Cuadrado grande 4.00 x 10-4 8.00 x 10-7 1.25 x 106

Cuadrado pequeño 2.50 x 10-5 5.00 x 10-8 2.00 x 107

14

Curva de crecimiento

CINÉTICA DE CRECIMIENTO DE UN CULTIVO

INTERMITENTE

15

Fases de la curva de

crecimiento

La fase Lag, en la que el microorganismo seadapta a las nuevas condiciones y pone en marchasu maquinaria metabólica para poder creceractivamente. La duración de esta fase es variable yen general es mayor cuanto más grande sea elcambio en las condiciones en las que se encuentrael microorganismo.

La fase de crecimiento exponencial. El númerode bacterias crece en forma exponencial en untiempo relativamente corto

16

Fases de la curva de

crecimiento

La fase estacionaria, en la que no hayaumento neto de microorganismos, lo que nosignifica que no se dividan algunos, sino que laaparición de nuevos individuos se compensapor la muerte de otros.

La fase de muerte, en la que el número demicroorganismos vivos disminuye de formaexponencial con una constante k que dependede diferentes circunstancias.

17

Factores que inciden sobre

el crecimiento microbiano

EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE SUSTRATO .

la generación del producto se mantiene constante mientras laconcentración del sustrato no sea limitante. Esto se definiríacomo

[ES] = [Et] [S]

[S] + (k2 + k -1) / k1

La velocidad inicial de la reacción está determinada por

v = k2 [ES]

Si definimos KM como (k2 + k -1) / k1 y Vmax como k2 [Et],obtenemos que

v = Vmax [S] / KM + [S]

Esta es la ecuación de Michaelis-Menten.

18

Factores que inciden

sobre el crecimiento

microbiano

Estos últimos dos parámetros son importantes, porque nos

dan información directa sobre cuán bien el microorganismo

se une al sustrato (KM) y sobre cuán bien el

microorganismo convierte el sustrato en producto una vez

se une (Vmax). De hecho, KM es la constante de

disociación dinámica del microorganismo con el sustrato, y

Vmax es la concentración molar del microorganismo por la

constante catalítica (Kcat).

19

CINÉTICA MICROBIANA

RELACIONES MATEMÁTICAS:

En un cultivo estático con crecimiento exponencial el tiempo de

generación celular es equivalente al tiempo de generación del

cultivo y viene dado por 1/k. En un quimiostato, el tiempo de

generación en cultivo es la inversa del ritmo de crecimiento

instantáneo de un cultivo, el cual se expresa por la siguiente

ecuación diferencial:

dx = μx ó μ= 1 dx

dt x dt

20

Factores que inciden

sobre el crecimiento

microbiano Donde x es el número de células o la concentración del

organismo (miligramos de peso seco por mililitro) a un

tiempo t, y μ es el ritmo o velocidad de crecimiento

instantáneo. Con la integración de la ecuación anterior entre

los límites xo y xt, se obtienen la siguiente ecuación:

ln xt -ln xo = μt

o, como se expresa generalmente la solución,

Xf = xo e μt

21

Factores que inciden sobre

el crecimiento microbiano

Puesto que xf es también igual a 2kt xo, la relación entre k

y μ puede derivarse combinando las dos ecuaciones:

Xo e μt = 2kt xo

Suprimiendo los factores comunes, tomando logaritmo

natural y despejando μ, se obtiene:

μ = k(ln 2) = 0.693 k

Así, se puede calcular μ, el ritmo de crecimiento

instantáneo para un quimiostato, multiplicando k por 0.693

22

Tasa (µ) ideal de

crecimiento microbiano23

Ecuación del

proceso

La ecuación de un proceso aeróbico, muestra

como el conocimiento de la fórmula del

contaminante, es fundamental, para determinar

la cantidad de O2. A partir de la ecuación es

factible hacer el cálculo (extrapolación), del

volumen de oxígeno necesario por m3 de

residuos.

24

CnHaObNc + (2n + 0,5 a - 1,5c –b)/2 O2→nCO2 + cNH3 + a-3c/2 H2O

Parámetros que se deben medir en

biorremediación

Con fines investigativos los parámetros son muchos, para fines

prácticos y legales, los parámetros son los siguientes:

Tasa de crecimiento microbiano

Tasa de biodegradación

Tiempo de vida media

Eficiencia

25

Tasa de crecimiento

microbiano

La tasa de crecimiento microbiana, es un parámetro

específico de cada cepa, que se determina realizando el

conteo de UFCs a las 4 y 24 horas de la siembra en medio

sólido, mediante la fórmula:

Otra forma de expresar o representar la cinética es

considerando el incremento en el número de células (dN) en

un intervalo corto de tiempo (dt). En este caso, la ecuación

que describe la cinética es la siguiente:

dN/dt = μN donde μ se denomina tasa de crecimiento.

26

Ejemplo de cálculo de tasa de

crecimiento microbiano

27

CEPAS 4 horas 24 Horas lnN1 lnN2 K

Cepa 132 160 3,40 5,07 0,081

Cepa 221 92 3,04 4,52 0,124

Cepa325 112 3,21 4,71 0,075

Cepa 415 63 2,70 4,13 0,071

Cepa 59 42 2,19 3,73 0,077

Cepa 641 85 3,71 4,44 0,036

Cepa 763 154 4,14 5,03 0,044

Cepa 86 41 1,79 3,71 0,126

Cepa 912 43 2,48 3,76 0,064

Ejemplo de cálculo de tasa de

crecimiento microbiano

En el ejemplo se han empleado nueve cepas en el

tratamiento, se puede calcular la tasa de crecimiento

individual de cada cepa o la tasa de crecimiento del

consorcio.

Es necesario considerar que la tasa de crecimiento del

consorcio puede ser considerablemente inferior, superior o

presentar variación insignificante, debido a efectos de

concurrencia, inhibición, activación, o adición de las cepas

participantes; por esto, en la preparación de consorcios, se

sebe evaluar la ausencia de efectos inhibidores que reduzcan

la tasa de crecimiento de los microorganismos empleados.

28

Cálculo de k de las

cepas testeadas

29

K, Ufc/hora K, Ufc/hora K, Ufc/hora

K1= ln160 – ln 32/24 – 4

K1= 5,02 – 3,40 / 20

K1= 0,081

K2= ln92 – ln 21/24 – 4

K2= 4,52 – 3,04 / 20

K2= 0,124

K3= ln 112 – ln 25/24 – 4

K3= 4,71 – 3,21 / 20

K3= 0,075

K4= ln 63 – ln 15/24 – 4

K4= 4,13 – 2,70 / 20

K4= 0,071

K5= ln 42 – ln 9/24 – 4

K5= 3,73 – 2,19 / 20

K5= 0,077

K6= ln 85 – ln 41/24 – 4

K6= 4,44 – 3,71 / 20

K6= 0,036

K7= ln 154 – ln 63 /24 – 4

K7= 5,03 – 4,14 / 20

K7= 0,044

K8= ln 41 – ln 6/24 – 4

K8= 3,71 – 1,79 / 20

K8= 0,126

K9= ln 43 – ln 12/24 – 4

K9= 3,76 – 2,48 / 20

K9= 0,064

Conteo rutinario de control

durante un proceso de

biorremediación

30

CEPAUfc x106

I II III IV V

Cepa 132 0,08 0,51 0,09 0,78

Cepa 221 1,10 1,80 2,60 3,70

Cepa325 0,70 0,40 0,80 0,95

Cepa 415 0,05 0,90 0,70 1,00

Cepa 59 0,03 0,20 0,50 0,84

Cepa 641 0,80 0,92 1,40 1,70

Cepa 763 0,70 0,92 1,10 1,20

Cepa 86 0,02 0,04 0,05 0,08

Cepa 912 0,03 0,80 0,67 0,97

Tiempo 24h 30 días 60 días 90 días 120 días

Tasa de degradación

Este es otro de los parámetros de relevancia, que se debe

calcular en un trabajo de biorremediación, en especial en los

trabajos de campo, donde no es factible el control de los

parámetros ambientales y este parámetro se constituye el

principal medio de comprobación de la eficiencia de un trabajo

efectuado.

Al igual que la tasa de crecimiento, es un parámetro

específico de cada cepa, y refleja la velocidad con la que el

microorganismos metaboliza (degrada) el contaminante, esto

es , la cantidad de contaminante que se elimina en la unidad

de tiempo.

31

Tasa de degradación

La curva de degradación es inversamente proporcional a la

curva de crecimiento microbiana, construida a parir del conteo

rutinario de UFCs, de los sistemas de tratamiento.

Para el efecto los datos de UFCs en forma logarítmica, deben

ser los tomados en la misma fecha en la que se tomaron las

muestras, para determinar el avance de la degradación de

contaminantes.

Esta relación tiene relevancia jurídico legal, la no

correspondencia de estas dos curvas; acarrearía problemas

de credibilidad sobre la eficiencia de los trabajos de

biorremediación realizados.

32

Tasa de degradación

Relación de las

curvas de

crecimiento

microbiano y la

curva de

degradación de

los contaminantes

33

Tasa de degradación

La tasa de degradación se calcula por la fórmula modificada

de Monod, considerando el proceso como una reacción de

primer orden.

Donde lnCo en la concentración inicial y C la concentración

medida en el tiempo x.

Para incluir al tiempo, se debe realizar el cálculo de lapendiente, mediante la fórmula: Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1

Donde Y2=ln2 y Y1=ln1; X2 y X1 son el tiempo final e inicial

respectivamente

34

Ejemplo de cálculo de la

Tasa de Biodegradación35

CepaMuestra TPHs ppm Muestra HAPs ppm

I II III IV V I II III IV V

X1 5000 4629 3731 2978 2120 850 837 819 798 720

X2 5000 4896 4662 4132 3700 850 652 387 105 78

X3 5000 4021 3657 2133 1867 850 812 779 721 720

X4 5000 4729 4119 3027 2630 850 845 832 812 801

X5 5000 4502 4194 3645 3112 850 827 814 802 798

X6 5000 4679 4510 4467 4230 850 721 413 156 94

X7 5000 4003 3729 2765 2079 850 691 396 138 97

X8 5000 4867 4622 4139 4002 850 800 784 726 710

X9 5000 4902 4762 4473 4137 850 770 625 251 112

Tiempo/días

0 30 60 90 120 0 30 60 90 120

36

Capa X1 Capa X2 Capa X3

lnCo/C=kt lnCo/C=kt lnCo/C=kt

Ln 5000/4629= 0,07

Ln 5000/3731=0,29

Ln 5000/2978=0,51

Ln 5000/2120=0,85

ln5000/4896= 0,02

ln5000/4662= 0,06

ln5000/4132= 0,19

ln5000/3700= 0,30

ln5000/4021= 0,21

ln5000/3657= 0,31

ln5000/2133= 0,85

ln5000/1867= 0,98

Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1

K=0,85-0,07/1-120

K=0,78/119

K= 0,0065

K=0,30-0,02/1-120

K=0,28/119

K= 0,0023

K=0,98-0,21/1-120

K=0,77/119

K= 0,0064

Capa X4 Capa X5 Capa X6

lnCo/C=kt lnCo/C=kt lnCo/C=kt

ln5000/4729= 0,05

ln5000/4119= 0,19

ln5000/3027= 0,50

ln5000/2630= 0,64

ln5000/4502= 0,10

ln5000/4194= 0,17

ln5000/3645= 0,31

ln5000/3112= 0,47

ln5000/4679= 0,06

ln5000/4510= 0,10

ln5000/4467= 0,11

ln5000/4230= 0,16

Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1

K=0,64-0,05/1-120

K=0,59/119

K= 0,0049

K=0,47-0,10/1-120

K=0,37/119

K= 0,0031

K=0,16-0,06/1-120

K=0,1/119

K= 0,00084

Capa X7 Capa X8 Capa X9

lnCo/C=kt lnCo/C=kt lnCo/C=kt

ln5000/4003= 0,22

ln5000/3729= 0,29

ln5000/2765= 0,59

ln5000/2079= 0,87

ln5000/4867= 0,02

ln5000/4622= 0,07

ln5000/4139= 0,18

ln5000/4002= 0,22

ln5000/4902= 0,019

ln5000/4762= 0,048

ln5000/4473= 0,11

ln5000/4137= 0,18

Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1

K=0,87-0,22/1-120

K=0,65/119

K= 0,0054

K=0,22-0,02/1-120

K=0,20/119

K= 0,0016

K=0,18-0,019/1-120

K=0,161/119

K= 0,0013

Tasa de

biodegradación

de TPHs por

cepa individual

Variación de lnCo/C

TPHs

37

X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9

lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0,07 0,02 0,21 0,05 0,10 0,06 0,22 0,02 0,019

0,29 0,06 0,31 0,19 0,17 0,10 0,29 0,07 0,048

0,51 0,19 0,85 0,50 0,31 0,11 0,59 0,18 0,11

0,85 0,30 0,98 0,64 0,47 0,16 0,87 0,22 0,18

Variación comparativa de

lnCo/c de TPHs38

Tasa de

biodegradación

de HAPs por

cepa individual

39

Capa X1 Capa X2 Capa X3

lnCo/C=kt lnCo/C=kt lnCo/C=kt

ln850/837= 0,015

ln850/819= 0,37

ln850/798= 0,063

ln850/720= 0,16

ln850/652= 0,26

ln850/387= 0,78

ln850/105= 2,09

ln850/78= 2,38

ln850/812= 0,045

ln850/779= 0,087

ln850/721= 0,164

ln850/720= 0,165

Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1

K=0,160-0,015/1-120

K=0,145/119

K= 0,0012

K=2,38-0,26/1-120

K=2,12/119

K= 0,017

K=0,165-0,045/1-120

K=0,12/119

K= 0,0010

Capa X4 Capa X5 Capa X6

lnCo/C=kt lnCo/C=kt lnCo/C=kt

ln850/845= 0,005

ln850/832=0,021

ln850/812=0,045

ln850/801= 0,059

ln850/827= 0,027

ln850/814= 0,043

ln850/802= 0,058

ln850/790= 0,073

ln850/721= 0,16

ln850/413= 0,72

ln850/156= 1,69

ln850/94= 2,20

Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1

K=0,059-0,005/1-120

K=0,054/119

K= 0,00045

K=0,073-0,027/1-120

K=0,046/119

K= 0,00036

K=2,20-0,16/1-120

K=2,04/119

K= 0,017

Capa X7 Capa X8 Capa X9

lnCo/C=kt lnCo/C=kt lnCo/C=kt

ln850/691= 0,20

ln850/396= 0,76

ln850/138= 1,81

ln850/97= 2,17

ln850/800= 0,060

ln850/784= 0,08

ln850/726= 0,15

ln850/710= 0,17

ln850/770= 0,09

ln850/625= 0,30

ln850/251= 1,21

ln850/112= 2,02

Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1 Pendiente = Y2-Y1 / X2 – X1

K=2,17-0,20/1-120

K=1,97/119

K= 0,016

K=0,17-0,06/1-120

K=0,11/119

K= 0,00092

K=2,02-0,09/1-120

K=1,93/119

K= 0,016

Variación de lnCo/C

HAPs

40

lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C lnCo/C

0 0 0 0 0 0 0 0 0

0,015 0,26 0,045 0,005 0,027 0,16 0,20 0,06 0,09

0,037 0,78 0,087 0,021 0,043 0,72 0,76 0,08 0,30

0,063 2,09 0,164 0,045 0,058 1,69 1,81 0,15 1,21

0,160 2,38 0,165 0,059 0,073 2,20 2,17 0,17 2,02

Variación de lnCo/C

de HAPs

41

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1 2 3 4 5

lnC

o/C

Tiempo de medición

Variación de lnCo/C HAPs

U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9

Grafico construido a partir

datos experimentales42

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6

CO

NC

EN

TR

AC

IÓN

EN

pp

m

ln UFC

DEPENDENCIA DE TPHS DE UFC

TPHs

Ufc

Tiempo de vida media

Este parámetro también es de vital importancia para:

1. Estimar el tiempo necesario para la biorremediación.

2. Estimar los costos operativos

3. Considerar la influencia de las condiciones ambientales en

el proceso a través del tiempo.

4. Desde el punto de vista de la pericia, saber si un trabajo se

ha ejecutado en el tiempo que se dice haber realizado.

Se determina mediante la fórmula:

43

Tiempo de vida

media

44

X1 X2 X3

t= - ln (0,5)/0,0065

t= -(-0,69)/0,0065

t= 106,6 días.

t= - ln (0,5)/0,0023

t= -(-0,69)/0,0023

t= 300 días.

t= - ln (0,5)/0,0064

t= -(-0,69)/0,0064

t= 107,8 días.

X4 X5 X6

t= - ln (0,5)/0,0049

t= -(-0,69)/0,0049

t= 140,8 días.

t= - ln (0,5)/0,0031

t= -(-0,69)/0,0031

t= 222,5 días.

t= - ln (0,5)/0,00084

t= -(-0,69)/0,00084

t= 821,4 días.

X7 X8 X9

t= - ln (0,5)/0,0054

t= -(-0,69)/0,0054

t= 127,7 días.

t= - ln (0,5)/0,0016

t= -(-0,69)/0,0016

t= 431,2 días.

t= - ln (0,5)/0,0013

t= -(-0,69)/0,0013

t= 530,7 días.

Tiempos de vida media

de HAPs comparativos

45

X1 X2 X3

t= - ln (0,5)/0,0012

t= -(-0,69)/0,0012

t= 575 días.

t= - ln (0,5)/0,017

t= -(-0,69)/0,017

t= 40,58 días.

t= - ln (0,5)/0,0010

t= -(-0,69)/0,0010

t= 690 días.

X4 X5 X6

t= - ln (0,5)/0,00045

t= -(-0,69)/0,00045

t= 1533,3 días.

t= - ln (0,5)/0,00036

t= -(-0,69)/0,00036

t= 1916,6 días.

t= - ln (0,5)/0,017

t= -(-0,69)/0,017

t= 40,58 días.

X7 X8 X9

t= - ln (0,5)/0,016

t= -(-0,69)/0,016

t= 43,12 días.

t= - ln (0,5)/0,00092

t= -(-0,69)/0,00092

t= 750 días.

t= - ln (0,5)/0,016

t= -(-0,69)/0,016

t= 43,12 días.

Tiempos de vida media

de los residuos

46

Cepa TIEMPO (días)

TPHs

TIEMPO (días)

HAPs

X1 106,6 575,0

X2 300,0 40,58

X3 107,8 690,0

X4 140,8 1533,3

X5 222,5 1916,6

X6 821,4 40,8

X7 127,7 43,2

X8 431,2 750,0

X9 530,7 43,1

Tiempos de vida media de los

residuos

Para nuestro ejemplo, en el caso de TPHs con la primera

cepa, para degradar 5000 ppm hasta el límite permisible para

suelo uso agrícola de la legislación ambiental ecuatoriana de

2000ppm, se requieren en total 192 días.

Para HAPs con la tercera cepa se requieren 2760 días para

tener menos 100ppm.

47

Tiempos de vida

comparativos

48

0

500

1000

1500

2000

2500

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Tie

mp

o/d

ías

Cepa microbiana

Tiempos de vida comparativos de TPHs y HAPs

TPHs

HAPs

Eficiencia

Con la determinación de la eficiencia, se puede escoger la

cepa más idónea para realizar un trabajo de biorremediación.

Es necesario considerar que la eficiencia de una cepa en

relación a un contaminante puede ser alta y frente a otra baja

o moderada, muy rara vez se encuentra cepas eficientes para

una amplia gama de residuos.

Adicionalmente, la eficiencia depende de la congruencia de

muchos factores, en especial de los microambientales del

sistema de tratamiento, principalmente del pH y la

temperatura.

La eficiencia se calcula por:

49

𝒀 = 𝑪𝒇 𝒙 100

𝑪𝒐

Eficiencia

comparativa50

Cepa % TPHs % HAPs

X1 57,60 15,29

X2 26,00 90,80

X3 62,60 15,29

X4 47,40 5,76

X5 37,76 6,11

X6 15,40 88,94

X7 58,42 88,58

X8 19,96 16,47

X9 2,60 86,82

Testigo 0 0

Conclusiones

Conocimos las metodologías de determinación del número

de microorganismos presentes en una muestra ambiental,

medio de cultivo o celda experimental

Identificamos los parámetros cinéticos que deben

determinarse obligatoriamente en un trabajo de

biorremediación y su relevancia legal.

Comprender los parámetros que inciden sobre la cinética de

crecimiento y por ende de la biorremediación.

Conocimos un ejemplo práctico de aplicación de estos

parámetros.

51

Cuestionario

1. ¿Qué relación existe entre la curva de crecimiento microbiano

y la tasa de degradación de un contaminante?

2.-¿Qué utilidad práctica tiene la determinación del tiempo de

vida media de un residuo y cuál es su importancia legal?

3.- De las técnicas y métodos de conteo de UFCs, ¿cuál es para

usted el más importante y por qué?

4.- En la curva de crecimiento microbiano ¿qué significado tiene

la face Lag?

5.- ¿Como se determina la tasa de crecimiento microbiano?

52

Bibliografía

Ronald L Crawford and Don L Crawford (1996).

Bioremediation: Principles and Applications. Cambridge

University Press.

Shree Nath Singh Editor. (2012). Microbial Degradation of

Xenobiotics. Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Rosa Margesin Franz Schinner(Eds.) (2005). Manual for Soil

Analysis – Monitoring and Assessing oil Bioremediation.

Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Rainer Stegmann. Gerd Brunner. Wolfgang Calmano.

Gerhard Matz (Eds.) (2001). Treatment of Contaminated Soil

Fundamentals, Analysis, Applications. Springer-Verlag Berlin

Heidelberg

53