biorremediacion de suelos trbjo..docx

40
0 UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL INGENIERÍA AMBIENTAL BIORREMEDIACION TRATAMIENTO DE SUELOS POR METALES PESADOS RESUMEN DE PDS FITORREMEDIACION PRESENTACIÓN: Realizamos la presente monografía abarcando el tema de tratamiento de suelos mediante bacterias, restauración de suelos por actividad minera, un breve resumen de del plan de descontaminación de suelos y 5 ejemplos de plantas fitorremediadoras. CURSO: CONTAMINACION DE SUELOS INTEGRANTES: Rivera Crocco

Upload: yannely-rivera-crocco

Post on 07-Sep-2015

238 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Tratamiento de suelo mediante bacterias

UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRINFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE FORMACIN PROFESIONAL INGENIERA AMBIENTAL INTEGRANTES: Rivera Crocco Yannely

INDICEINDICE1INTRODUCCIN2CAPITULO I3TRATAMIENTO DEL SUELO MEDIANTE BACTERIAS31.1.Definicin.31.2.Tipos:41.2.1.Degradacin enzimtica.51.2.2.Remediacin microbiana51.2.3.La fitorremediacin51.3.Tipos de Contaminantes y Organismos Biorremediadores ms importantes.6A.Bacterias Pseudomonas8B.Bacteria nativa Achromobacter.8C.Bacteria Arthrobacter y Micrococcus.91.4.Tcnicas de Biorremediacion.91.4.1.Atenuacin Natural.111.4.2.Bioestimulacin:11 1.5.Interacciones microbianas con los contaminantes.121.6.Ventajas tcnicas de la Biorremediacion.13 CAPITULO II14RESTAURACION DEL SUELO CONTAMINADO POR METALES PESADOS142.1.Definicin.152.2.La dinmica y disponibilidad.162.3.Explotaciones Mineras.172.4.Recuperacin de suelos contaminados.182.4.1.Tcnicas de descontaminacin:18A.Extraccin con disolventes y cidos18B.Lavado19CAPITULO III21RESUMEN DE PLAN DE DESCONTAMINACION DEL SUELOS21CAPITULO IV25PLANTAS REMEDIADORAS PARA METALES PESADOS25CONCLUSION26REFERENCIAS26

INTRODUCCINLa utilizacin de la capacidad de degradacin de los microorganismos es la base fundamental de los tratamientos biolgicos de contaminaciones orgnicas. En consecuencia, el conocimiento de las caractersticas fisiolgicas y bioqumicas as como de la ecologa y gentica de las especies o consorcios microbianos involucrados, es un requisito esencial, junto con el conocimiento de la naturaleza del emplazamiento y la eleccin de un protocolo adecuado, para lograr el objetivo de dichos tratamientos. Por ejemplo los hongos basidiomicetos ligninolticos producen un conjunto de enzimas extracelulares para metabolizar la lignina que les confieren, asimismo, la capacidad de degradar un amplio abanico de contaminantes.La aplicacin de estos hongos para tratar y recuperar espacios contaminados tiene un inters creciente. Esta revisin recoge diversos aspectos de las tecnologas de biorrecuperacin y de los avances en el conocimiento del metabolismo ligninoltico.Estos procesos de degradacin se pueden clasificar en funcin de su naturaleza y del tipo de consecuencias negativas que provocan en las propiedades del suelo: biolgicos, como la disminucin del contenido en materia orgnica incorporada en el suelo; fsicos, como el deterioro de la estructura del suelo por compactacin y aumento de la densidad aparente, disminucin de la permeabilidad y de la capacidad de retencin de agua o prdida de suelo por erosin; y qumicos, como la prdida de elementos nutrientes, acidificacin, salinizacin, sodificacin y aumento de la toxicidad. Estos ltimos son los que se engloban dentro del trmino contaminacin.La Elaboracin de Planes de Descontaminacin de Suelos (PDS) permite su aplicacin por parte de los titulares de proyectos nuevos, actividades en curso, y para sitios contaminados en los que la autoridad competente o la entidad de fiscalizacin ambiental determine que no se cumplieron con los objetivos de remediacin previstos en el instrumento de gestin ambiental.

CAPITULO ITRATAMIENTO DEL SUELO MEDIANTE BACTERIAS

1.1. Definicin.La biorremediacin es una tecnologa emergente que utiliza organismos vivos (plantas, algas, hongos y bacterias) para absorber, degradar o transformar los contaminantes y retirarlos, inactivarlos o atenuar su efecto en suelo, agua y aire.[footnoteRef:1] [1: http://biorremedia.com.mx/Biorremediacion/Biorremediacion_Definicion.html]

La biorremediacin puede ser definida como el uso de organismos vivos, componentes regulares y enzimas libres con el fin de realizar una mineralizacin, una transformacin parcial, la humificacin de los residuos o de agentes contaminantes y una alteracin de estado redox de metales.[footnoteRef:2] [2: http://es.slideshare.net/profeguerrini/biorremediacin-32-2011]

La biorremediacin es una tecnologa que utiliza el potencial metablico de los microorganismos (fundamentalmente bacterias, pero tambin hongos y levaduras) para transformar contaminantes orgnicos en compuestos ms simples poco o nada contaminantes, y, por tanto, se puede utilizar para limpiar terrenos o aguas contaminadas.[footnoteRef:3] [3: http://ingenierosdeminas.org/docu/documentos/fundamentos_%20biorremediacion.pdf]

Los microorganismos del suelo, bacterias, algas y hongos, obtienen alimento y energa para su crecimiento por descomposicin de estos compuestos orgnicos sobre todo cuando carecen de otras fuentes. Descomposicin por las plantas y organismos, como consecuencia de los procesos metablicos que tienen lugar en las plantas.Figura N1.Parametros implicados en la Biorremediacion

Fuente N1. http://ingenierosdeminas.org/docu/documentos/fundamentos_%20biorremediacion.pdf.1.2. Tipos:Bsicamente, los procesos de biorremediacin pueden ser de tres tipos: la degradacin enzimtica, la remediacin microbiana, y la fitorremediacin.1.2.1. Degradacin enzimtica.Consiste en el empleo de enzimas en el sitio contaminado con el fin de degradar las sustancias nocivas. Dichas enzimas son previamente producidas en bacterias transformadas genticamente. Esta aplicacin de la biotecnologa lleva dcadas en el mercado y hoy las compaas biotecnolgicas ofrecen las enzimas y los microorganismos genticamente modificados para tal fin. 1.2.2. Remediacin microbianaSe refiere al uso de microorganismos directamente en el foco de la contaminacin. Estos microorganismos pueden ya existir en ese sitio o pueden provenir de otros ecosistemas, en cuyo caso deben ser inoculados en el sitio contaminado (proceso de inoculacin). Cuando no es necesaria la inoculacin de microorganismos, suelen administrarse ms nutrientes, como fsforo y nitrgeno con el fin de acelerar el proceso.Hay bacterias y hongos que pueden degradar con relativa facilidad petrleo y sus derivados, benceno, tolueno, acetona, pesticidas, herbicidas, teres, alcoholes simples, entre otros. Tambin pueden degradar, aunque parcialmente, otros compuestos qumicos como el PCB, arsnico, selenio, cromo. Los metales pesados como uranio, cadmio y mercurio no son biodegradables, pero las bacterias pueden concentrarlos de tal manera de aislarlos para que sean eliminados ms fcilmente.Sin embargo, existen contaminantes difciles de degradar y para los cuales no se han encontrado microorganismos capaces de transformarlos. La biotecnologa moderna puede solucionar en parte este problema, generando organismos genticamente modificados con nuevas capacidades para eliminar tales contaminantes. La base de esta estrategia se basa en la bsqueda de las enzimas adecuadas y la posterior transferencia de los genes correspondientes a los microorganismos que se inocularn en el lugar contaminado.1.2.3. La fitorremediacinConsiste en el uso de seres vegetales para la descontaminacin, haciendo uso de los sistemas radiculares de plantas y rboles para la extraccin de metales pesados y otros contaminantes de suelo, agua y aire.1.3. Tipos de Contaminantes y Organismos Biorremediadores ms importantes.La biorremediacin se basa en la utilizacin de microorganismos (levaduras, hongos o bacterias) existentes en el medio para descomponer o degradar sustancias peligrosas o contaminantes a sustancias de carcter menos txico (H2O, CO2) o bien inocuas para el medio ambiente y la salud humana.Se trata de un proceso relativamente lento que requiere de meses o incluso de aos pero muy econmico si se efecta adecuadamente. Por otro lado, su ventaja principal consiste en que los contaminantes son destruidos en una fase del ciclo del carbono.

Tipos y Caractersticas de los organismos biorremediadores: Casi todos son eubacterias. Poseen actividades de peroxidasas y oxigenasas. La oxidacin cambia las propiedades de los compuestos, hacindolos susceptibles a los ataques y facilitando su conversin a CO2 y H2O

Principales microorganismos degradadores:BACTERIAS

AchrornobacterBrevebacteriumNocardia

AcinetobacterCoryneformsPeptococcus

ActinomycesErwiniaPseudomonas

AeromonasFlavobacteriumSarcina

AlcaligenesKlebsiellaSperotihlus

ArthrobacterLactobacillusSpirillum

BacillusLeumthrixStreptomyces

BeneckeaMoraxellaVibrio

Xanthomyces

HONGOS

AllescheriaDebaromycesPhialophoraTorulopsis

AureobasidiumFusariumPenicilliumTrichoderma

AspergillusGonytrichumRhodosporidiumTrichosporon

BotrytisHansenulaRhodotorula

CandidaHelminthosporiumSaccharomyces

CephalosporiumMucorSaccharomycopisis

CladosporiumOidiodendrumScopulariopsis

CunninghamellaPaecylomysesSporobolomyces

A. Bacterias Pseudomonas Son capaces de degradar compuestos txicos que contienen cloro (como el cloruro de vinilo). Bacterias capaces de degradar algunos de los componentes del petrleo. Bacterias capaces de reducir las formas altamente txicas de mercurio en otras menos txicas y voltiles. Bacterias que transforman metales del suelo (como el cromo) en formas menos txicas o insolubles. Microorganismos capaces de degradar TNT, un explosivo de gran potencia y muy agresivo para el entorno. Bacterias que pueden eliminar el azufre de los combustibles fsiles, como en el caso del carbn o del petrleo, para permitir combustiones ms limpias. La utilizacin de la bacteria Deinococcus radiodurans para eliminar elementos radiactivos presentes en el suelo y aguas subterrneas. Este microorganismo es un extremfilo que resiste la radiacin, la sequedad, agentes oxidantes y diversos compuestos mutagnicos. Cianobacterias a las que se le han introducido genes de bacterias Pseudomonas con capacidad de degradar diferentes hidrocarburos o pesticidas. Bacterias transgnicas que se usan para extraer metales valiosos a partir de residuos de fbricas o de minas, o para eliminar los vertidos de petrleo, o el sulfuro causante de la lluvia cida que producen las centrales energticas de carbn.B. Bacteria nativa Achromobacter. Se encuentra bajo condiciones controladas es posible biodegradar naftaleno en medio acuoso con altas tasas de degradacin. La bacteria Achromobacter s.p. tiene potencial biodegradador de naftaleno en medio acuoso dada su tolerancia a este toxico. El ph es un parmetro importante en la biodegradacin de naftaleno por Achromobacter s.p. en medio acuoso.C. Bacteria Arthrobacter y Micrococcus. Es un gnero de bacterias que se encuentran comnmente en el suelo. Todas las especies de este gnero son aerobios obligados Gram-positivas que son varillas durante el crecimiento exponencial y cocos en su fase estacionaria.Otras caractersticas notables son que puede utilizar piridona como su nica fuente de carbono, y que sus cocos son resistentes a la desecacin y la inanicin. Una especie, A. crystallopoietes, se ha demostrado reducir los niveles de cromo hexavalente en el suelo contaminado, lo que sugiere que puede ser til en la biorremediacin. Chlorophenolicus Arthrobacter sp. noviembre, una especie capaz de altas concentraciones degradantes de 4-clorofenol, tambin pueden ser tiles en la bioremediacin. Arthrobacter sp. cepa R1 se ha demostrado para crecer en una variedad de compuestos aromticos, incluyendo los compuestos homocclicos, tales como hidroxibenzoatos, as como N-heterociclos, como piridina y picolina. Arthrobacter sp H65-7 produce la enzima que convierte inulase II inulina en anhdrido de difructosa. DFA es un nutriente prometedor para la lucha contra osteoporosis, ya que ayuda a la absorcin de calcio en los intestinos.Contaminantes que puede contener el suelo: Hidrocarburos de todotipo (alifticos, aromticos, BTEX, PAHs) Hidrocarburos clorados (PCBs, TCE, PCE, pesticidas, herbicidas) Compuestos nitroaromticos (TNT y otros) Metales pesados. Estos no se metabolizan por los microorganismos de manera apreciable, pero pueden ser inmovilizados o precipitados. Otros contaminantes. Compuestos organo fosforados, cianuros, fenoles, etc.1.4. Tcnicas de Biorremediacion.Las tcnicas biolgicas utilizadas pueden ser de tipo aerobio (medio oxidante) o anaerobio (medio reductor) y pueden ser aplicadas in-situ (en el lugar donde se encuentra el suelo contaminado) o ex-situ (el suelo se traslada a una instalacin para su tratamiento) dependiendo del tipo de contaminante.Las tcnicas de biorremediacin in-situ se estn convirtiendo en las ms populares ya que tratan de acelerar los procesos degradadores naturales mediante el suministro de oxgeno y nutrientes a la zona contaminada durante un largo periodo. El problema ms complicado suele ser la falta de oxgeno especialmente en las capas ms profundas de suelos contaminados por hidrocarburos.La transformacin de los contaminantes mediante las diversas tcnicas est influenciada por los siguientes factores: Necesidad de nutrientes: El metabolismo microbiano est orientado a la reproduccin de los organismos y stos requieren que los elementos qumicos se encuentren disponibles para su asimilacin y sintetizacin. Los nutrientes principales son el fsforo y el nitrgeno. Por lo general suele haber en el suelo una concentracin de nutrientes suficiente, sin embargo, si estos no se encontrasen en proporcin suficiente se puede adicionar mayor cantidad. pH del suelo: afecta significativamente a la actividad microbiana ya que el crecimiento de la mayor parte de los microorganismos es mximo dentro de un intervalo de pH situado entre 6 y 8. As mismo el pH tambin afecta a la solubilidad del fsforo y al transporte de metales pesados en el suelo. La acidificacin o la reduccin del pH en el suelo se puede realizar adicionando azufre o compuestos de azufre. Temperatura: generalmente las especies bacterianas crecen a intervalos de temperatura bastante reducidos (entre 15 y 45 C), decreciendo la biodegradacin por desnaturalizacin de las enzimas a temperaturas superiores a 40 C e inhibindose a inferiores a 0 C. Humedad: los microorganismos requieren unas condiciones mnimas de humedad para su crecimiento. El agua forma parte del plasma bacteriano y sirve como medio de transporte de los compuestos orgnicos y de los nutrientes hasta el interior de las clulas. Un exceso de humedad inhibir el crecimiento bacteriano al reducir la concentracin de oxgeno en el suelo. Estructura qumica del hidrocarburo: la biodegradabilidad de un hidrocarburo depende de su estructura molecular. Los parmetros que ms van a afectar son la halogenacin, la existencia de ramificaciones, la baja solubilidad en el agua y la diferente carga atmica.1.4.1. Atenuacin Natural.Tcnica de biorremediacin in-situ que consiste en la utilizacin de los procesos fisico-qumicos de interaccin contaminante-suelo y los procesos de biodegradacin que tienen lugar de forma natural en el medio. Estos procesos se conocen como procesos de biotransformacin natural que van a reducir la concentracin de llos contaminantes y entre los que se encuentran la dilucin, dispersin, volatilizacin, adsorcin, biodegradacin y aquellas reacciones qumicas que se producen en el suelo y que contribuyen de alguna forma a la disminucin de la contaminacin.Se aplica en aquellos casos en los que exista contaminacin producida por hidrocarburos halogenados o no halogenados. La atenuacin natural puede darse en presencia o ausencia de oxgeno (condiciones aerbicas o anaerbicas). En presencia de oxgeno, los microorganismos convierten los contaminantes en CO2, H2O o minerales. En los casos de escasez de oxgeno, los microorganismos dependen de otros aceptores de electrones (nitrato, sulfato).Figura N1.Atenuacion Natural

Fuente N2. https://quimica-biologia-12-13.wikispaces.com/Biorremediaci%C3%B3n+de+suelos.+Contaminaci%C3%B3n+HAPs

1.4.2. Bioestimulacin: Es un sistema de biorremediacin in-situ en la que el agua subterrnea es conducida a la superficie por medio de pozos de extraccin, se acondiciona en un reactor para posteriormente volverla a inyectar y estimular la degradacin bacteriana de los contaminantes del subsuelo y los acuferos. En el reactor se agregan al agua nutrientes, oxgeno y microorganismo previamente seleccionados y adaptados. Posteriormente, el efluente se retorna al subsuelo por medio de pozos de inyeccin, aspersores superficiales o galeras de infiltracin distribuidos a lo largo del lugar que se quiere reparar1.5. Interacciones microbianas con los contaminantes.La capacidad de obtener en el laboratorio, mediante manipulacin gentica, microorganismos con mejores propiedades degradativas de compuestos contaminantes no debe oscurecer el hecho de que, en los ambientes naturales, los microorganismos poseen una notable capacidad de adaptacin, lo que se favorece por su integracin en poblaciones dentro de una comunidad. La base de este fenmeno se encuentra, por una parte, en la adquisicin de nuevas capacidades metablicas, mediante mecanismos de variacin gentica convencionales (mutacin, conversin gnica, duplicacin, transposicin) o intercambio de genes y, por otra, en la posibilidad de complementacin de las actividades metablicas de los distintos grupos. El cometabolismo es una actividad importante desde el punto de vista medioambiental, con matices complejos, que no podemos desarrollar en este espacio. Implica, esencialmente, el metabolismo "gratuito" (es decir, no til para el crecimiento u obtencin de energa) de un substrato secundario (compuesto contaminante) por enzimas que requieren otro substrato primario diferente, el cual proporciona la energa y/o los cofactores reductores necesarios. Ambas actividades enzimticas pueden ser diferentes y el resultado es, en teora, la acumulacin de productos de reaccin a partir del contaminante. En la prctica, la existencia de otros microorganismos hace factible la degradacin posterior de esos productos mediante reacciones sintrficas y, en ltima instancia, su mineralizacin (descartando la posibilidad, a tener en cuenta, de que dichos productos sean txicos, y/o persistentes).El trmino de sintrofa, por tanto, implica la accin concertada de diferentes microorganismos sobre un sustrato(s), mediante la combinacin de sus actividades metablicas, lo que permite su degradacin. Esta no sera posible en presencia de los microorganismos aislados. Se comprende entonces la importancia de las poblaciones mixtas (que a veces se denominan consorcios) para la degradacin ms efectiva de los contaminantes orgnicos (figura). Todo esto se refleja en el creciente aumento de datos experimentales, en los que la bioaumentacin con consorcios microbianos, tanto a nivel de laboratorio como en el campo, est produciendo resultados esperanzadores (ejemplos aplicados al petrleo o sus derivados)1.6. Ventajas tcnicas de la Biorremediacion. Mientras que los tratamientos fsicos y buena parte de los qumicos estn basados en transferir la contaminacin entre medios gaseoso, lquido y slido, en la biorremediacin se transfiere poca contaminacin de un medio a otro. Es una tecnologa poco intrusiva en el medio y generalmente no requiere componentes estructurales o mecnicos dignos de destacar. Comparativamente, es econmica y, al tratarse de un proceso natural, suele tener aceptacin por parte de la opinin pblica.La biorremediacin tiene tambin inconvenientes y limitaciones. Por ejemplo, la biodegradacin incompleta puede generar intermediarios metablicos inaceptables, con un poder contaminante similar o incluso superior al producto de partida. Por otra parte, algunos compuestos, como veremos, son resistentes o inhiben la biorremediacin. El tiempo requerido para un tratamiento adecuado puede ser difcil de predecir y el seguimiento y control de la velocidad y/o extensin del proceso es laborioso.Figura N2. Actividades microbianas en el proceso de biorremediacin.

Fuente N3. http://ingenierosdeminas.org/docu/documentos/fundamentos_%20biorremediacion.pdf.

CAPITULO IIRESTAURACION DEL SUELO CONTAMINADO POR METALES PESADOS

Tradicionalmente se llama metal pesado a aquel elemento metlico que presenta una densidad superior a 5 g/cm3, aunque a efectos prcticos en estudios medioambientales se ampla esta definicin a todos aquellos elementos metlicos o metaloides, de mayor o menor densidad, que aparecen comnmente asociados a problemas de contaminacin. Algunos de ellos son esenciales para los organismos en pequeas cantidades, como el Fe, Mn, Zn, B, Co, As, V, Cu, Ni o Mo, y se vuelven nocivos cuando se presentan en concentraciones elevadas, mientras que otros no desempean ninguna funcin biolgica y resultan altamente txicos, como el Cd, Hg o el Pb. Estos elementos tienen su origen en el substrato litolgico, apareciendo bien como elementos nativos o incorporados normalmente en las estructuras de sulfuros, silicatos, carbonatos, xidos e hidrxidos. Los aportes dominantes se producen por deposicin atmosfrica y afectan de forma significativa a los primeros centmetros de suelo. Son fuentes importantes de metales en suelos las cenizas y escorias de los procesos de combustin de carbn fsil o derivados del petrleo (Figura 1), el aporte directo procedente de actividades agrcolas (adicin de fertilizantes, pesticidas, lodos de depuradoras, compost, etc) y su acumulacin a partir de residuos industriales, urbanos y mineros (metalurgia, fabricacin de pinturas, barnices, disolventes, bateras, textiles, curtidos, etc).Grfico N1. Principales fuentes de procedencia de metales pesados en suelos

Fuente N4. (Mas y Azce, 1993)2.1. Definicin.Al hablar de contaminacin por metales hay que tener en cuenta que ms importante que el contenido total de un elemento en el suelo es la forma o especie qumica bajo la que se encuentra, es decir, su especiacin. As, la forma resultante de dicha especiacin va a influir decisivamente en su distribucin en el suelo, condicionando su solubilidad, su movilidad en el suelo y las aguas superficiales y subterrneas, su biodisponibilidad y toxicidad y, por tanto, su comportamiento como contaminante potencial. El uso de microorganismos no est restringido nicamente al tratamiento de compuestos orgnicos. En algunos casos, los organismos seleccionados pueden tambin reducir los cationes txicos de los metales pesados (como el selenio), a la forma elemental menos soluble y menos txica. Por lo tanto, el tratamiento biolgico puede tambin aplicarse a las aguas superficiales contaminadas por metales pesados.Cuando la contaminacin incluye altas concentraciones de metales, compuestos orgnicos con alta proporcin de cloro o sales inorgnicas, la eficacia del tratamiento se reduce debido a la toxicidad microbiolgica de estos compuestos.Imagen N1. Contaminacin de aguas y suelos en el embalse que recoge las filtraciones de la balsade lodos de las explotaciones mineras de sulfuros

Fuente N5. www.madrimasd.org - Vigilancia Tecnolgica 62.2. La dinmica y disponibilidad.La dinmica y disponibilidad de los metales estn muy influenciadas por las condiciones fisico-qumicas del suelo en el que se encuentran, como el pH y el potencial rdox, mientras que los constituyentes orgnicos e inorgnicos del suelo son los que en gran medida condicionan los mecanismos de retencin de metales por adsorcin, complejacin y precipitacin fundamentalmente. Adems, las plantas y los microorganismos (bacterias y hongos) del suelo tambin pueden interaccionar con los metales mediante mecanismos de extraccin, estabilizacin, biosorcin, bioacumulacin, biomineralizacin y biotransformacin. En cualquier caso, es importante resaltar que los metales txicos en los suelos no pueden ser destruidos sino slo neutralizados y que pequeas variaciones en las condiciones del medio edfico pueden liberar los metales anteriormente insolubilizados, por lo que es necesario realizar un seguimiento en profundidad de la distribucin de estos contaminantes en el suelo, especialmente de los ms txicos.Imagen N2. Aspecto de las aguas cidas cargadas de sulfatos y con un elevado contenido en metalespesados procedentes del yacimiento de sulfuros.

Fuente N6. www.madrimasd.org - Vigilancia Tecnolgica 62.3. Explotaciones Mineras.Las actividades mineras provocan generalmente grandes impactos ambientales, con destruccin de los suelos naturales y creacin de nuevos suelos (Antrosoles) que presentan fuertes limitaciones fsicas, qumicas y biolgicas que dificultan la reinstalacin de vegetacin. Las consecuencias negativas se reflejan fundamentalmente en una destruccin de la estructura del suelo y una modificacin de sus caractersticas texturales, frecuentemente una disminucin de la fraccin arcilla a favor de fracciones ms gruesas; una acidificacin asociada a los procesos de oxidacin que favorece la movilizacin de especies qumicas txicas limitantes de la actividad biolgica; la decapitacin de los horizontes superficiales biolgicamente activos, que conlleva la ruptura de los ciclos biogeoqumicos y la dificultad de enraizamiento; y una disminucin de la capacidad de cambio y de la retencin de agua en el suelo como consecuencia de la escasez de materia orgnica y arcilla.Imagen N3. Suelos de cultivo contaminados al pie de escombreras de explotaciones mineras de sulfurosmetlicos

Fuente N7. www.madrimasd.org2.4. Recuperacin de suelos contaminados.2.4.1. Tcnicas de descontaminacin:A. Extraccin con disolventes y cidosEste tratamiento, aplicado ex situ, se basa en la extraccin de los contaminantes mediante la mezcla en un tanque del suelo con un disolvente orgnico como acetona, hexano, metanol, ter dimetlico y trietilamina. El disolvente orgnico arrastra los contaminantes y se separa del suelo por evaporacin, y mediante la adicin de nuevos disolventes o destilacin los contaminantes se eliminan para que el disolvente orgnico empleado pueda ser reutilizado. A su vez, el suelo tratado se lava para arrastrar cualquier resto que pueda quedar del disolvente.Con esta tcnica se obtienen muy buenos resultados para eliminar compuestos orgnicos como PCBs, COVs, disolventes halogenados, hidrocarburos derivados del petrleo y compuestos organometlicos, aunque se debe de tener en cuenta la posible toxicidad del disolvente empleado y los residuos de su posterior tratamiento para ser reutilizado.De igual forma se utiliza el cido clorhdrico para extraer metales pesados de suelos contaminados. El suelo, previamente tamizado para eliminar las gravas, se mezcla con el cido y cuando finaliza el tiempo de extraccin, el suelo se lava con agua para eliminar los restos de cido y metales. La solucin extractante se puede reutilizar usando agentes precipitantes de metales como el hidrxido sdico o cal. Despus del tratamiento, se debe neutralizar cualquier resto de cido en el suelo con la adicin de cal o fertilizantes.B. LavadoEl lavado de suelos es un tratamiento generalmente ex situ en el que el suelo excavado es previamente separado fsicamente por tamizado, densidad o gravedad para eliminar las partculas de grava ms gruesas, con poca capacidad de adsorcin, de la fraccin fina y seguidamente lavado con extractantes qumicos que permitan desorber y solubilizar los contaminantes. Despus del tratamiento qumico, el suelo se vuelve a lavar con agua para eliminar los contaminantes y agentes extractantes residuales y se devuelve a su lugar de origen. La eficacia de esta tcnica depende del grado de adsorcin del contaminante, controlado por una serie de propiedades del suelo como el pH, la textura, la capacidad de intercambio catinico, la mineraloga o el contenido en materia orgnica y otros factores como el tiempo que hace que el suelo est contaminado o la presencia de otros elementos txicos.Figura N3.Proceso de lavado de suelos

Fuente N8. Naval Engineering Service CenterEl lavado de suelos se utiliza fundamentalmente para suelos contaminados con compuestos orgnicos semivoltiles, hidrocarburos derivados del petrleo y substancias inorgnicas como cianuros y metales pesados, y es menos eficaz para tratar compuestos orgnicos voltiles y pesticidas.Las substancias extractantes utilizadas pueden ser cidos, bases, agentes quelantes, alcoholes, surfactantes y otros aditivos como sales. Se ha visto que agentes quelantes como el cido etilendiaminotetraactico (EDTA), el cido ctrico y el cido nitrilotriactico (NTA), y otros cidos como el cido clorhdrico son eficaces a la hora de eliminar Cu, Pb y Zn de suelos contaminados.Asimismo, los surfactantes (compuestos con una parte hidrofbica y una parte hidroflica de naturaleza catinica, aninica y biolgica) son eficaces a la hora de separar los compuestos no acuosos de fase lquida del agua y compuestos derivados del petrleo.

CAPITULO IIIRESUMEN DE PLAN DE DESCONTAMINACION DEL SUELOS

3.1. Definicion.La Gua para la Elaboracin de Planes de Descontaminacin de Suelos (PDS) establece lineamientos para la actuacin de los titulares de actividades extractivas, productivas o de servicios, responsables naturales o jurdicos, pblicos o privados de la descontaminacin de suelos contaminados, y para lo cual deben elaborar el PDS como un instrumento de gestin ambiental que aprueba los Estndares de Calidad Ambiental (ECA) para Suelo.La necesidad de la elaboracin de un Plan de Descontaminacin de Suelos, se deriva en general de la evidencia de que un sitio supera los ECA para suelo o los niveles de fondo, calificndose como suelo contaminado; siendo necesario para determinar esta condicin el desarrollo de la evaluacin preliminar del sitio y del muestro de identificacin en las reas de potencial inters.Todos estos estudios tienen como finalidad establecer las actividades a realizar en el sitio contaminado, causantes de los daos ambientales; los sucesos que condujeron a la contaminacin del suelo, el subsuelo y la napa fretica, las condiciones hidrogeolgicas que prevalecieron en el sitio con base a informaciones documentales, si existen; as como las relaciones de posesin y uso pasado y presente del predio o predios en los cuales se localice el sitio contaminado.De esta manera, para la aplicacin de los ECA para suelo a todo proyecto o actividad que genere o pueda generar riesgos de contaminacin del suelo en su emplazamiento y reas de influencia, se identifican 3 fases claramente diferenciadas segn los objetivos que persiguen, stas son:a) Fase de identificacin: Tiene por objeto determinar si un sitio supera o no los ECA para Suelo o los niveles de fondo. Para su desarrollo se debe realizar una evaluacin preliminar que comprende la investigacin histrica y el levantamiento tcnico del sitio; y sobre esta base se ejecuta el muestreo de identificacin o exploratorio. Los parmetros que se analicen sern aquellas sustancias qumicas de inters toxicolgico o ecotoxicolgico generados por la actividad presente o pasada, en el sitio de estudio.Una forma eficaz de obtener evidencias de contaminacin del suelo es a travs de una investigacin histrica del sitio y sus actividades. En esta seccin se brindan procedimientos y criterios para ejecutar esta tarea.La evaluacin preliminar, tiene como objetivo recopilar, complementar y validar informacin requerida para determinar: Las reas de potencial inters, Los parmetros a ser analizados en los suelos, Los esfuerzos de muestreo, entre otros.b) Fase de Caracterizacin:Procede cuando los resultados de la fase de identificacin determinan que se supera los ECA para suelo o los niveles de fondo. Tiene por objeto determinar la extensin y profundidad de la contaminacin del sitio, y comprende el desarrollo del muestreo de detalle, el estudio de caracterizacin, el estudio de evaluacin de riesgo a la salud y el ambiente (ERSA) cuando corresponda, que junto a la propuesta de acciones de remediacin, conforma el Plan de Descontaminacin de Suelos (PDS), que debe ser presentado a la autoridad competente para su evaluacin y aprobacin. ESTRATEGIA PARA EL ESTUDIO DE CARACTERIZACINHabiendo realizado el modelo conceptual inicial del sitio contaminado, se debe planificar el proceso de intervencin para la caracterizacin del sitio, determinando las concentraciones de los contaminantes en el suelo, las posibles rutas de exposicin, y en base a ello determinar la posible contaminacin de componentes ambientales como aguas superficiales y/o subterrneas y la fase gaseosa del suelo en la atmsfera circundante.Como resultado de la informacin generada, se establece la necesidad de continuar con los siguientes procesos de gestin de un suelo contaminado: la realizacin del ERSA (de ser el caso) y la propuesta de acciones de remediacin. MUESTREO DE DETALLETiene por objetivo obtener muestras representativas de suelo para determinar el rea y volumen (la distribucin horizontal y vertical) de los contaminantes del suelo en las reas de inters determinadas a travs de la fase de identificacin. EVALUACIN DE RIESGOS A LA SALUD Y EL AMBIENTEEs el estudio que tiene por objeto definir si la contaminacin existente en un sitio representa un riesgo tanto para la salud humana como para el ambiente, as como los niveles de remediacin (NR) especficos del sitio en funcin del riesgo aceptable y las acciones de remediacin que resulten necesarias.No tienen como objeto el justificar la no realizacin de acciones de remediacin, sino determinar tcnicas de remediacin aptas para mitigar los riesgos a la salud y el ambiente a un nivel aceptable. La ERSA se elabora a travs del modelo conceptual del sitio, considerando la toxicidad, las caractersticas fsico-qumicas, la distribucin, los mecanismos de liberacin y de transporte de los contaminantes infirindose las posibles rutas y vas de exposicin as como los receptores potenciales dentro del sistema.c) Fase de Remediacin:Se podrn aplicar, sola o en combinaciones, como acciones de remediacin para la eliminacin de los contaminantes del sitio, acciones para evitar la dispersin de los contaminantes, acciones para el control del uso del suelo, y acciones para el monitoreo del sitio contaminado.Estas acciones no necesariamente comprenden la aplicacin de tcnicas que reconviertan el sitio a sus condiciones originales (restauracin), sino la remediacin del suelo para un uso determinado en condiciones seguras.Se considerar que los suelos son tratados a un lado del sitio (on-site), cuando el tratamiento se realiza sobre un rea adyacente al sitio contaminado o sobre un rea dentro del sitio contaminado, previa remocin del suelo y materiales semejantes a suelos.Sern suelos tratados fuera del sitio (off-site), cuando se remueve el suelo y los materiales semejantes a suelos contaminados a un lugar fuera de aqul donde se ubican, para someterlos a tratamiento en instalaciones fijas autorizadas.Son materiales semejantes a suelos todos aqullos que por sus propiedades mecnicas, fsicas y qumicas presenten semejanzas con los suelos contaminados, tales como lodos de presas, lodos y sedimentos de crcamos6, tanques de almacenamiento, entre otros.La estructura de la Gua para la Elaboracin de Planes de Descontaminacin de Suelos (PDS) permite su aplicacin por parte de los titulares de proyectos nuevos, actividades en curso, y para sitios contaminados en los que la autoridad competente o la entidad de fiscalizacin ambiental determine que no se cumplieron con los objetivos de remediacin previstos en el instrumento de gestin ambiental.

CAPITULO IVPLANTAS REMEDIADORAS PARA METALES PESADOS

1. As, el girasol (Heliantus anuus) es capaz de absorber en grandes cantidades el uranio depositado en el suelo. 2. Los lamos (gnero Populus) absorben selectivamente nquel, cadmio y zinc. 3. Tambin la pequea planta Arabidopsis thaliana de gran utilidad para los bilogos es capaz de hiperacumular cobre y zinc.4. El litio acutico (Eichhornia crassipes) absorbe una gran acumulacin mayor de los metales en la estructura sumergida de la planta, excepto para el Sr, es un probable indicador de hidrocarburos debido a derrame de combustibles.5. La especie 'Rumex acetosa' de Lanestosa resulta muy til para extraer metales pesados de suelos contaminados,as como para la fitoextraccin de metales como el zinc en suelos contaminados.

CONCLUSIONAunque buena parte de los estudios de descontaminacin biolgica se han centrado en bacterias por la facilidad que ofrecen para estudiar sus vas metablicas y llevar a cabo construcciones genticas que permitan degradar especficamente determinados compuestos contaminantes, la capacidad de los hongos para transformar una gran variedad de compuestos orgnicos y llevarlos hasta CO2 y H20 ofrece un potencial indiscutible para su utilizacin en procesos de tratamiento de contaminaciones.La Gua para la Elaboracin de Planes de Descontaminacin de Suelos (PDS) permite su aplicacin por parte de los titulares de proyectos nuevos, actividades en curso, y para sitios contaminados en los que la autoridad competente o la entidad de fiscalizacin ambiental determine que no se cumplieron con los objetivos de remediacin previstos en el instrumento de gestin ambiental.

REFERENCIAS DNA. (2005). CIENCIA. Argentina: Recuperado el 16 de Julio a las 10:00 a.m. de la pgina web: http://www.dna.gov.ar/CIENCIA/SANTAR04/CD/PDF/206BH.PDF Ammicol. (2008). Biorremediacion: Recuperado el 16 de Julio a las 10:00 a.m. de la pgina web: http://www.reviberoammicol.com/2004-21/103120.pdf Slideshare. (2005). fitorremediacion: Recuperado el 16 de Julio a las 10:00 a.m. de la pgina web: http://es.slideshare.net/NELSHON/tratamiento-de-aguas-residuales-fitorremediacion