exposicion de biorremediacion

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Lodos de perforacin de tipo inversa y recortes

Contienen un tipo de aceite muy similar al diesel

Suelo contaminado por derraemes de tuberias corridas Fuentes de contaminacin Tiraderos de desechos aceitosos semislidos

Capos petroleros ubicados en zonas pantanosas, manglares y selvas Pozos que nunca produjeron petroleo construidos de materiales impermeables

Sitios contaminados por descargas petroqumicas y refineras

Sistemas antiguos de tratamiento de aguas residuales

Biorremediacin: Consiste en el uso de microorganismos (como plantas, hongos, bacterias etc.) para neutralizar sustancias toxicas transformndolas en sustancias menos toxicas . Puede clasificarse de acuerdo al organismo que efectu la biodegradacin del compuesto xenobiotico.

Fitorremediacin: Es el uso de plantas para la remocin de contaminantes del suelo y aguas, es una tcnica apropiada para el remocin de metales pesados y radionucleos.Ejemplo: La especie Thlaspi caurulencens utilizado en suelos contaminados con zinc y cadmio, donde se encontr que los eliminaba del suelo agrcola.

Existen animales que actan como agentes descontaminantes, que poseen en su interior microorganismos capaces de retener metales pesados Ejemplo: la lombriz de tierra (lumbricus terrestris), esta absorbe los contaminantes a travs de los tejidos acumulndolos en las vas digestivas

Las bacterias son las mas empleadas en el proceso de biorremediacion, emplendose tambin hongos, algas, Cianobacterias y Actinomicetos para la degradacin de compuestos txicos en el suelo.

Biorremediacin del suelo

In situ

Ex situ

Es la mas degradada, ya que utiliza microorganismos autctonos

Referente a tratamientos que no requieren excavacin del suelo contaminado

Presenta una mayor ventaja sobre las ex situ en trminos econmicos

Mtodo donde se excava el suelo o el material a tratar y es controlado por un tipo de birreactor

Los derrames por petrleo a nivel global han ocurrido desde hace muchas dcadas, lo que ha generado una diversidad de tecnologas para la contencin y limpieza de los suelos impactados. En el caso del agua, se pueden utilizar procesos fsicos, qumicos y biolgicos para recuperar y remover petrleo. La National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) de Estados Unidos, ha discutido el uso de la mayor parte de las tecnologas no biolgicas (Hoff et al. 2002).

La mayora de los suelos contaminados con hidrocarburos, contienen microorganismos capaces de degradarlos. Sin embargo, el crecimiento de dichos m.o. est limitado en el ambiente natural por diversos factores, tales como la baja solubilidad en agua de los HPA, su baja biodisponibilidad, la limitacin de algunos nutrientes, especialmente nitrgeno (N), la presencia de otros contaminantes que pueden inhibir la degradacin de los HPA (por ejemplo el pentaclorofenol) y otros diversos

se han utilizado dos estrategias para contrarrestar dichas limitaciones y fomentar la actividad degradadora de la flora microbiana nativa: a) la bioestimulacin (adicin de nutrientes o compuestos estimuladores de la degradacin) y b) la bioaumentacin (adicin de cepas microbianas con atributos especiales para degradar los contaminantes).

Por otro lado, existe la remediacin intrnseca en donde slo la flora microbiana nativa es la responsable de la degradacin o transformacin de los contaminantes. Actualmente se realiza un gran nmero de investigaciones sobre la estrategia llamada "monitoreo de la atenuacin natural", que consiste en tener un seguimiento analtico de la degradacin y transformacin de los contaminantes por parte de la flora microbiana autctona.

Estos resultados son similares a los encontrados en un estudio de simulacin a nivel mesocosmos, en el cual se realiz un tratamiento factorial de cinco vas en donde las variables fueron: dos substratos (orgnico e inorgnico), dos tipos de regmenes de nutrientes (fertilizado y no fertilizado), dos niveles de aireacin (aireado y no aireado), tres concentraciones de petrleo (0, 5 y 10 litros de petrleo/m2) y cuatro especies de plantas vasculares (Alternanthera philoxeroides, Panicum hemitomon, Phragmites australis, Sagitaria lancifolia y un tratamiento sin plantas). Se encontr que la concentracin de petrleo despus de 18 meses, fue menor en los mesocosmos aireados y fertilizados conteniendo P. hemitomon o S. lancifolia y substratos o matrices con baja concentracin de materia orgnica

En otro estudio de campo realizado en manglares de Nigeria donde se encontraban presentes especies de los gneros Rhizopora, Laguncularia y Avicennia y los suelos estaban contaminados con petrleo crudo, se evalu el uso combinado de tres estrategias de biorremediacin: a) bioestimulacin con fertilizante b) bioaumentacin con inoculacin de 100 kg (base hmeda) ha1 de cultivos de una poblacin autctona mixta de bacterias degradadoras de hidrocarburos aislada y producida localmente y c) prcticas de labranza (Odokuma y Dickson 2003).

La atenuacin natural tambin ha sido demostrada como la mejor opcin en el caso de estudios realizados con sedimentos de manglar contaminados con una mezcla de HPA, fluoreno y fenantreno. Se requiri bioestimulacin para degradar pireno. Sin embargo, la bioaumentacin con un consorcio microbiano aislado por enriquecimiento de los propios sedimentos, no demostr ningn aumento en la capacidad de degradacin de los HPA (Yu et al. 2005).

an no existen estudios que especifiquen claramente las ventajas de las diversas opciones de biorremediacin en trminos de costos. Sin embargo, es posible prever que la opcin de aireacin a gran escala puede ser muy costosa y que prcticamente es preferible la opcin de labranza manual para favorecer la aireacin de capas poco profundas del suelo de manglar.

El proceso de biorremediacin en suelos contaminados, llevado a cabo con surfactantes, est condicionado por las capacidades fisiolgicas de los microorganismos, la estructura qumica del compuesto contaminante, el tipo de surfactante y los factores ambientales del suelo. Aplicar surfactantes en una biorremediacin puede actuar incrementando la biodisponibilidad del hidrocarburo mediante la accin paralela de la desorcin y solubilizacin del contaminante, permitiendo la transferencia de masa y biodegradacin. Pero tambin puede actuar en una inhibicin y/o toxicidad de la poblacin microbiana.

La biorremediacin se ha visto favorecida con la presencia de surfactantes y/o biosurfactantes, en donde la biodisponibilidad se ha considerado como uno de los factores ms benficos para la biorremediacin y la posible inhibicin y/o toxicidad como los factores adversos a considerar.

Figura 1: Funcionamiento de Surfactante.

Los surfactantes son molculas que tienen una fraccin de cabeza polar hidroflica y una cola hidrofbica de fraccin no polar (Figura 1), mantenindose principalmente en la interfase aceite/agua o aire/agua.

El uso potencial de los surfactantes para remediar suelos contaminados con hidrocarburos depende principalmente de las capacidades fisiolgicas de los microorganismos, la estructura qumica del hidrocarburo y los factores ambientales del suelo. En un sistema la adicin de surfactantes puede tener dos consecuencias: en primer lugar puede mejorar la dispersin y la pseudosolubilizacin. En segundo lugar, la presencia de surfactante lquido-lquido puede inhibir la adhesin bacteriana a esa interfaz, reduciendo la tasa de degradacin

Tabla 1: Ventajas y desventajas de los surfactantes.

Algunos microorganismos pueden sintetizar sus propios surfactantes a los cuales se les conoce como biosurfactantes, incluso pueden sinterizar en condiciones extremas, la mayora son neutros o de carga negativa, se clasifican por su composicin qumica en: glicolipidos, lipopeptidos y lipoprotenas, fosfolipidos, cidos grasos y polimricos.

Tabla 2: Ventajas y desventajas de los biosurfactantes

Los microorganismos con crecimiento abundante aislados de suelos receptores de derrames recientes y crnicos de petrleo crudo y otros no contaminados, son considerados, degradadores de petrleo.

Los microorganismos asilados en suelos poseen actividades de per-oxidasas y oxigenasas, que permiten la oxidacin de algunas fracciones del petrleo. Esta oxidacin cambia las propiedades de los compuestos hacindolos susceptibles a ataques secundarios y facilitando su conversin ha bixido de carbono y agua.

Uno de los gneros bacterianos mas explotados en bio-procesos no convencionales es RHODOCOCCUS.

Es un grupo nico de microorganismos que presentan una gran diversidad metablica , capaz de transformar, biodegradar y utilizar como nica fuente de carbono compuestos hidrfobos.

El RHODOCOCCUS (son aerobios) posee una gran variedad de vas metablicas para la degradacin y modificacin de compuestos aromticos. Nuevas especies de rhodococcus que presentan una nueva mutacin que tienen la capacidad de degradar compuestos alifticos.

LA PSEUDOMONAS AERUGINOSA Se denomina como degradadora de gran cantidad de de sustratos como el N-hexadecano, mineralizacin de compuestos alifticos como de hidrocarburos aromticos.

Es un saprofito de suelo es buena candidata para aplicaciones biotecnolgicas , tales como la agricultura, biocatalisis, biorremediacion, biocontrol en proteccin de plantas y produccin de bioclsticos, posee la capacidad de colonizar la rizosfera de plantas de cosecha y una gran capacidad metablica que facilita el desarrollo de biopesticidas y promotores de crecimiento de la planta.

Es degradadora de naftaleno y fenantreno, ventaja que tiene frente alas otras pseudomonas que solo metabolizan naftalenos y asfltenos. Estudios realizados demuestran que flavobacterium y pseudomonas son los microorganismos mas aislados en la fase de degradacin de los TPH( hidrocarburos totales).

EL ACINETOBACTER SP. Es el bacilo gram negativo es productor de acido apartir de glucosa, se desarrolla al 40 y 44, produce -xilosa

Figura 2. Las fases de interacciones: I.- sorcin de contaminantes, II.- sorcin de la molcula de surfactante, III.solubilizacin del contaminante, IV.- contaminante fase acuosa para los microorganismos, V.particin de contaminante entre la fase agua y la micela, VI.sorcin de micela al microorganismo, VII.contaminante fase slida al microorganismo y VIII.- sorcin del microorganismo al suelo.