Download - Biorremediación 2
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Biorremediación
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Definición
Uso de organismos o enzimas para degradar sustancias químicas o toxicas que pongan en riesgo el
equilibrio natural de los ecosistemas.
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Clasificación
Según el organismo Según el sitio
Suelos
Aguas
Plantas: fitorremediación
Hongos: micorremediación
Bacterias
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Los tratamientos pueden ser muy variables.
Pueden ser in-situ o ex-situ
Tratamiento in situ Tratamiento ex situ
Bioestimulación
:
•Agregar nutrientes como N2 – P2 –K2
Bioaumentación
:
•Adición de microorganismos biodegradadores o GM Se lleva el contaminante a otro sitio donde se pueda biodegradar.
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Tratamientos Ex situ
Biolabranza Compostaje/biopilas Biorreactores Bioventeo Biofiltros Bioremediación intrínseca
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Cuales son los contaminantes ambientales?
• Presentes el medio ambiente que están presentes en concentraciones anormalmente altas, ej: petróleo crudo, aceites refinados y fosfatos.
Naturales
• Sintetizados químicamente y no se encuentran en la naturaleza, ej: Pesticidas, herbicidas y plásticos
Xenobióticos
• En concentraciones altas son muy tóxicos, ej: Plomo, Mercurio, Arsénico, Cadmio y Uranio. Metales pesados
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Cueles son los retos con los contaminantes?
Naturales
Existen en concentraciones altas o toxicas
La degradación pude depender de nutriente que son un factor limitante
Xenobióticos
Los microbios no tienen aun vías metabólicas para degradarlos
Pueden requerir consorcios de poblaciones microbianas
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Metabolismo microbiano
Mineralización: el contaminante es usado como fuente de energía para producir CO2 y H2O.
Bioacumulación: el contaminante se acumula al interior del microorganismo.
Las monoxigenasas y dioxigenasas rompen enlaces fuerte para degradar la moléculas
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Metabolism
Aerobic: Microbes use O2 in their metabolism to degrade contaminants
Ej:
Anaerobic: substitute another chemical for O2 to degrade contaminants
Ej:
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Co-metabolismo
Las bacterias usan algunas otras fuentes de carbon y energias para degradar parcialmente los contaminantes (compuestos de anillos aromáticos )
Consorcios microbianos: son más eficientes
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Comprobación de la eficacia
Mediciones: químicas y microbiológicas
Cromatografía de Gases - Espectrometría de masas - HPLCRecuentos celulares – biomasa(peso seco)
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Que factores afectan la biorremediación?
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Factores que afectan la biorremediación
Fuente: Bioresource Technology 74 (2000) 63-67
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Ejemplo de ruta metabólica de degradacióndel naftaleno (APH)
Universidad de Minessota http://umbbd.ethz.ch/
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Ventajas de la biorremediación
Son efectivas y ambientalmente seguras
Mas del 90% de las sustancias químicas pueden ser degradadas
Bajo costo: el costo de tratamiento in situ es mucho mas económico que la incineración
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Desventajas
Por lo general suelen ser lentos
involucran varias etapas que se realizan en condiciones ambientales desfavorables y no modificables
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Fitorremediación helianthus annuus puede
acumular Uranio del suelo.
Los álamos (genero populus) absorben selectivamente Niquel, Cadmio y zinc.
El buchon de agua o taruya (Eichhornia crassipes) absorve Arsénico.
Arabidopsis thaliana es capaz de acumular Cobre y Zinc.
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Desventajas: •Suelen toman años •Solo extraen contaminantes de la superficie.
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Plantas transgénicas
Stimulates plant growth!
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Micorremediación
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Exon Valdez - Alaska
El caso Exon Valdez en 1989 fue en primer caso donde se uso la biorremediación de manera exitosa suplementando el medio con Nitrogeno y Fosforo que eran los nutrientes que limitaban la biodegradación.
750,000 barriles de crudo fueron derramados.
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Caso Prestige
En las costas de Galicia en España en el 2002 se produjo el mayor desastre ambiental con el vertido de 20 millones de galones de crudo.
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Deep Water Horizont - BP
En abril del 2010 la plataforma de la petrolera British Petroleum exploto dejando un escape de 2,604,000 barriles de petróleo por día según cifras oficiales.
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En Colombia se han presentado cientos de atentados a los oleoductos los cuales constituyen un grave riesgo ambiental.
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La biorremediación es una tecnología eficaz, económica y ambientalmente limpia.
El éxito de la biodegradación de contaminantes depende del equilibrio entre el tipo de contaminante, los microorganismos involucrados y las condiciones ambientales..
Antes de emplear la tecnología de la biorremediación es necesario caracterizar el sitio donde ocurre la contaminación para conocer la propiedades geológicas, químicas, microbiológicas e hidrológicas del sistema a tratar.
Resumen