UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS

REGION POZA RICA –TUXPAN

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

OSORIO HUERTA MAQUIR ZIMRI.

HERNANDEZ JIMENEZ MIRIAM.

DEL ANGEL GONZALEZ ITZEL ADRIANA.

CATEDRATICO:

Ma. DE LA LUZ ARRIAGA GAONA.

EXPERIENCIA EDUCATIVA:

BIOQUIMICA MICROBIANA.

Lástima se les pasó la ruta metabólica y la bibliografía, sin embargo les estoy dando los 2.5 de 3 puntos porque explicaron gráficamente con sus fotos el proceso, lo cual me indica que verdaderamente entendieron lo que estaba sucediendo los felicito por su entrega y ganas de hacer bien las cosas.

16 de Junio del 2010.

“INTRODUCCION’’

La contaminación del suelo es la presencia de compuestos químicos hechos por el hombre u otra alteración al ambiente natural del suelo.

Esta contaminación generalmente aparece al producirse una ruptura de tanques de almacenamiento subterráneo, aplicación de pesticidas, filtraciones de rellenos sanitarios o de acumulación directa de productos industriales.

Los químicos más comunes incluyen derivados del petróleo, solventes, pesticidas y otros metales pesados. Éste fenómeno está estrechamente relacionado con el grado de industrialización e intensidad del uso de químicos.

En el presente trabajo degradaremos hidrocarburos, mediante el proceso de degradación biológica utilizando la biota de un suelo contaminado (tierra).

Utilizaremos un método de extracción para poder obtener los resultados de nuestro aceite degradado. La finalidad es lograr que nuestra biota reaccione positivamente y elimine el hidrocarburo que provoca la contaminación.

Monitoreando el biorreactor en lapsos de 15 días y realizando el método de extracción en cada muestra podremos saber si nuestra biota genera bacterias suficientes y necesarias para eliminar el aceite contaminante.

BIORREMEDIACION DE SUELOS CONTAMINADOS.

OBJETIVO:

Degradar aceite quemado de un automóvil mediante la biota del suelo contaminado con hidrocarburo.

ANTECEDENTES:

Biorremediación: Es una biotecnología de restauración, en la que se inoculan microorganismos alógenos o bioaumentación que oxidan el ó los contaminantes de los productos de los HC

Los sistemas de biorremediación consisten principalmente en el uso de los microorganismos naturales (levaduras, hongos o bacterias) existentes en el medio para descomponer o degradar sustancias peligrosas en sustancias de carácter menos tóxico o bien inocuas para el medio ambiente y la salud humana.

Estas técnicas biológicas pueden ser de tipo:

Aerobio: si se producen en presencia de un medio oxidante.

Degradación aerobia:

Sustrato + O2 → biomasa + CO2 + H2O

Anaerobio: en un medio reductor.

Degradación anaerobia:

Sustrato + (NO3-, SO42-, Fe3+, Mn4+, CO2) → Biomasa + CO2 +(N2, Mn2+,

S2+, Fe2+, CH4)

En general, se necesitará la existencia de determinadas poblaciones de microorganismos autóctonos capaces de utilizar los hidrocarburos como fuente nutricional y de energía. A su vez, será necesario un determinado número de aceptores de electrones que enzimáticamente oxide los carbonos procedentes de los hidrocarburos, así como unas condiciones adecuadas de pH, nutrientes, temperatura, humedad, textura y estructura del suelo, y concentración de los contaminantes.

La concentración y composición de la comunidad microbiana y la tasa de transformación de contaminantes está influenciada por diversos factores:

pH: afecta significativamente en la actividad microbiana. El crecimiento de la mayor parte de los microorganismos es máximo dentro de un intervalo de pH situado entre 6 y 8. Así mismo el pH también afecta directamente en la solubilidad del fósforo y en el transporte de metales pesados en el suelo. La acidificación o la

reducción del pH en el suelo se puede realizar adicionando azufre o compuestos del azufre.

Nutrientes: Los principales requeridos son el fósforo y el nitrógeno.

Temperatura: las especies bacterianas crecen a intervalos de temperatura bastante reducidos, entre 15 y 45 ºC (condiciones mesófilas), decreciendo la biodegradación por desnaturalización de las enzimas a temperaturas superiores a 40 ºC e inhibiéndose a inferiores a 0 ºC.

Humedad: El agua forma parte del protoplasma bacteriano y sirve como medio de transporte a través del cual los compuestos orgánicos y nutrientes son movilizados hasta el interior de las células. Un exceso de humedad inhibirá el crecimiento bacteriano al reducir la concentración de oxígeno en el suelo.

Estructura química del hidrocarburo: la inherente biodegradabilidad de un hidrocarburo depende, en gran medida, de su estructura molecular. Siendo los parámetros que más van a afectar la halogenación, la existencia de ramificaciones, la baja solubilidad en el agua y la diferente carga atómica.

Técnicas utilizadas y tipos de HC analizados: 

Técnica Hidrocarburos considerados

Usos

Inmunoensayo TPH Total, medida de constituyentes

Monitoreo de campo, más apropiado para suelo y agua

Métodos basados en cromatografía en fase gaseosa

BETX, gasolina, gasoil, JP, aceites lubricantes

Estudios de laboratorio aptos para aplicación de campo, adaptable a todos los medios

Métodos basados en espectrofotometría infrarroja

TPH total, aceites y grasas

Estudios de laboratorio. Monitoreo de campo más apropiado para agua y suelo

Métodos gravimétricos TPH total, aceites y grasas

Estudios de laboratorio más adecuado para agua, sedimentos y lodos. Monitoreo de campo cuando hay altas concentraciones

Métodos basados en cromatografía gas-masa

Constituyentes semivolátiles

Laboratorio y campo, puede ser adaptado para todos los medios

Métodos basados en la Compuestos volátiles o Monitoreo de campo

medición de gas del suelo semivolátiles en situaciones de emergencia. Sirven para detectar cualitativamente existencia de contaminación pero no ausencia.

Métodos basados en cromatografía en capa fina

TPH total, saturados, HAP´s

Estudios de laboratorio, se pueden aplicar a campo en algunas condiciones

PREPARACION DEL BIORREACTOR.

MATERIAL:

600 g de aceite quemado de automóvil3kg Tierra (preferentemente de un pozo petrolero)1 ½ Kg Cascara de naranja y otras frutas200 gramos de hojarascaUn recipiente de 40 ltrs (garrafón)

PROCEDIMIENTO:

1. Se pesan la cantidad de materia que se utilizara:HCTierraHojarascaDiversos tipos de cascaras

2. Se coloca la tierra en el biorreactor cuya capacidad es de 40 litros y en donde se llevará acabo la biorremediación.

3. Vertimos el aceite quemado de un automóvil4. Se le adiciona la tierra del pozo petrolero con la biota y los

estimulantes del crecimiento(1 ½ kg de cascaras de frutas, 200 gr de hojarasca) previamente desmenuzada para su mejor degradación.

5. Se revuelven perfectamente hasta obtener una mescla heterogénea.

6. Se agrega agua para su mejor mezcla.

OBSERVACIONES:

Las principales características que se pudieron observar al preparar el biorreactor fueron: Al agregar cada uno de los componentes el color cambio a una tonalidad demasiado obscura, el olor era muy desagradable, la textura era viscosa y en la tierra se formaron grumos como coágulos ya que el aceite provoco que esta se hiciera pegajosa como tipo lodo chicloso.

MONITOREO:

Se llevó acabo en un lapso de 2 meses. Tomándose una muestra cada 15 días hasta llegar a un total de 5 muestras.

La determinación del hidrocarburo se realizó mediante el método soxhlet utilizando como solvente el éter de petróleo, por ser un buen solvente de grasas pesadas.

REGISTRO:

Muestra # 1 (26/marzo/2010)

Muestra # 2 (15/abril/2010)

Muestra # 3 (30/abril/2010)

Muestra # 4 (15/mayo/2010)

Muestra #5 (30/mayo/2010)

OBSERVACIONES DEL MONITOREO:

Conforme fueron pasando los días tomábamos nuestra muestras y al observar nuestro biorreactor notábamos que este comenzó a perder la tonalidad obscura que adquirió al principio cuando se creo, el olor poco a poco fue desapareciendo y la tierra fue perdiendo viscosidad y comenzó a pulverizarse asta que volvió al estado en el que la tomamos es decir volvió a ser del mismo color café y sin coágulos ni olor a aceite.

( 1.1gAceite5 g /tierra )=0.22gAceite/g tierra (Determinación Inicial)

( 1gAceite5g / tierra )=0.2gAceite/g tierra

( 0 .8gAceite5g / tierra )=0.16gAceite/g tierra

( 0 .8gAceite5g / tierra )=0.16gAceite/g tierra

( 0 .6 gAceite5g / tierra )=0.12gAceite/g tierra

Fecha aceite degradado

Inicio 2.2 g

15 días 1.1gr

30 días 1gr

45 días 0.8gr

60 días 0.8gr

65 días 0.6gr

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 650

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.21.1

1

0.8 0.8

0.6

aceite degradado

aceite degradado

tiempo

gr d

e ac

eite

COMENTARIOS

Al inicio de nuestro monitoreo logramos notar a

simple vista que la tierra se coaguló con el aceite y formo grumos grandes, el color de la tierra cambio a una tonalidad demasiado obscura y brillosa y las cascaras de fruta comenzaron a fermentar y formar bacterias, produciendo con esto mal olor.

Con el paso de los días nuestro biorreactor fue degradando poco a poco el aceite, ya que a simple vista se notaba que el color obscuro ya no era tan intenso y que el olor desagradable comenzó a desaparecer, además de que la tierra ya no tenía la forma chiclosa.

Al

finalizar el monitoreo la tierra se encontraba dentro de sus condiciones normales ya que la degradación había sido efectiva arriba de un 80%.

Al tocar la tierra los grumos habían desaparecido por completo las cascaras de fruta se habían degradado al igual que la mayor parte del aceite y en la mano ya no quedaba el olor de hidrocarburo si no que a tierra con un agradable olor a pinol. Volviendo así la a su estado casi inicial libre de hidrocarburo.

Fue así como en instantes la maestra autorizo que regresáramos la tierra a su sitio y lo hicimos pues el objetivo de degradar el hidrocarburo ya lo habíamos logrado.

Después de una semana de haber regresado la tierra al suelo donde pertenecía notamos que esta se incorporo perfectamente a su habitad pues una planta creció sobre ella era mas que obvio que la tierra se adapto de inmediato y que el hidrocarburo había degradado perfectamente ya que un día antes de tomar estas imágenes ocurrió un fenómeno de precipitación pluvial intensa y no se notaba residuos de aceite hacia ningún lado.

CONCLUCION:

Al concluir nuestro monitoreo logramos apreciar que la biota había generado las bacterias necesarias y suficientes para degradar el aceite derramado en la porción de suelo. Nuestro objetivo de desaparecer el hidrocarburo y biorremediar el suelo lo habíamos logrado pues a simple vista la tierra se incorporo al suelo en condiciones excelentes y la desaparición de hidrocarburos la podemos verificar en nuestros resultados generados atreves de las practicas de separación y destilación realizadas dentro del laboratorio.

FALTÓ LA BIBLIOGRAFÍA