Biorremediacion De Suelos Contaminados Con Hidrocarburos,Pesticidas Y Estrategias De Manejo.: Presentacion.

domingo, 21 de septiembre de 2014

Presentacion.

Damos una cordial bienvenida a: Biorremediacion de suelos contaminados por hidrocarburos, un espacio formativo en donde estudiantes de la Universidad de La Guajira y comunidad en general compartirán y debatirán acerca del tema anteriormente mencionado.
Agradecemos a cada uno por su participación.
Cualquier duda sobre el tema sera aclarada por la Docente Leanis Pitre o en su defecto por los autores de este blog:
Adrian Gomez Rivera.
Anderson Diaz Piñeres.
Karen Garces Cavadia.

15 comentarios:

Unknown18 de noviembre de 2014, 20:22
La biorremediación es el uso de seres vivos para restaurar ambientes contaminados. Es un concepto que no se debe de confundir con depuración. La depuración es la eliminación, ya sea por métodos físico/químicos o biológicos, de un contaminante antes de que éste alcance el medio ambiente. Cuando la contaminación ya se ha producido, se precisa restaurar el ecosistema contaminado, para lo que se pueden utilizar diversas estrategias. Una de ellas es la biorremediación.
Podemos decir que Se pueden emplear diversos organismos en los procesos de biorremediación. Los más usados son los microorganismos (tanto bacterias, como algas y hongos) y las plantas (en procesos llamados fitorremediación), pero también se pueden utilizar otros seres vivos tales como los nemátodos (vermiremediación).
Entre los microorganismos destacan especialmente las bacterias, los seres vivos con mayor capacidad metabólica del planeta. Las bacterias pueden degradar prácticamente cualquier sustancia orgánica. Si la sustancia se degrada completamente se habla de mineralización; este es el proceso ideal, pero no siempre ocurre. Algunas sustancias no son degradadas sino transformadas en otras (biotransformación). La biotransformación puede ser peligrosa, ya que la nueva sustancia formada puede ser tan nociva o más que la de partida. Finalmente hay sustancias que no son degradadas y se las denomina recalcitrantes. Éstas se acumulan durante mucho en el medio ambiente, especialmente si además son resistentes a procesos físico/químicos como la radiación ultravioleta o la oxidación.
Las bacterias además pueden eliminar los contaminantes en ambientes donde hay oxígeno (llamados aeróbicos), pero también en ambientes sin oxígeno (llamados anaeróbicos), ya que pueden respirar otras sustancias diferentes al oxígeno (aceptores de electrones), como por ejemplo el nitrato, el sulfato, el hierro (III), el manganeso, el selenio y un largo etcétera.
Los tipos de contaminantes que se pueden eliminar por biorremediación son
Todos aquellos contaminantes que puedan ser degradados o transformados por los seres vivos son susceptibles de ser eliminados mediante procesos de biorremediación. Los compuestos orgánicos suelen ser degradados total o parcialmente y eliminados por completo del ecosistema. Por ejemplo, compuestos contaminantes tales como el tolueno, el fenol o los polibifenilos clorados (PCBs) pueden ser utilizados como fuente de carbono por bacterias, tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. Bacterias de los géneros Pseudomonas, Ralstonia, Burkholderia o Mycobacterium pueden eliminar hidrocarburos aromáticos como el tolueno o el naftaleno, pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina como el tricloruro de etilo o sustancias venenosas como el cianuro potásico, tanto de ambientes sólidos (suelos) como líquidos (rios y mares).
Pero, además muchas bacterias son capaces de modificar sustancias químicas peligrosas, transformándolas en otras menos tóxicas. Así, algunas bacterias pueden reducir la biodisponibilidad
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Unknown18 de noviembre de 2014, 21:34
La biorremediación es una opción de biotecnología limpia y amable con el medio ambiente para la recuperación de suelos contaminados por hidrocarburos. Entre las técnicas más usadas se encuentran la bioaumentación y bioestimulación, landfarming, composteo, fitorremediación, rizorremadiación, así como el empleo de biorreactores, cuyo uso se determinará en función de factores como temperatura, humedad o la estación del año en la que se lleve a cabo. Para emprender cualquier técnica de limpieza a base de biorremediación es necesario hacer previamente una caracterización del suelo, por la diversidad de suelos, porque su tipo nos va a decir si el hidrocarburo de adhiere, filtra o se retiene en el suelo. De esta forma tendremos más capacidad de manipular el proceso, lograr que sea efectivo y conseguir que el contaminante se degrade.
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Unknown18 de noviembre de 2014, 21:37
la biorremediación se basa en el uso de microorganismos tales como bacterias, hongos o algunas enzimas que utilizan a los contaminantes para llevar a cabo su proceso metabólico, logrando así la degradación de sustancias como los hidrocarburos, pesticidas o metales pesados.
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loraine gamez19 de noviembre de 2014, 4:14
Desde mi punto de vista el estudio de los procesos de biorremediación tiene un gran interés, y no sólo por las ventajas que posee la restauración de un ecosistema. Las bacterias responsables de la biorremediación, los procesos bioquímicos que llevan a las reacciones de degradación, así como los genes que codifican las enzimas responsables de estos procesos se están analizando tanto para un conocimiento desde un punto de vista básico como aplicado. Conocer las proteínas responsables de estos procesos, así como los genes que codifican éstas, como han evolucionado y se han dispersado en los diferentes ecosistemas, permite conocer mejor la evolución ligada a procesos geoquímicos de nuestro planeta.

Además ese conocimiento ha servido y está sirviendo para desarrollar herramientas de interés biotecnológico como por ejemplo, el uso de las bacterias, o parte de ellas en procesos de biominería (extracción de metales de interés usando bacterias), de bioproducción de sustancias de interés tales como bioplásticos o biopolímeros, energía (electricidad), sustancias de interés farmacológico, o enzimas que realizan procesos químicos de una forma más eficiente y más respetuosa con el medio ambiente que la industria química. Estas bacterias, o parte de ellas también pueden ser usadas para desarrollar biosensores, sistemas de detección de sustancias más eficientes y rápidas que los típicos análisis químicos.
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Unknown19 de noviembre de 2014, 5:08
Los hidrocarburos constituyen uno de los grupos de contaminantes ambientales mas importantes, tanto por su abundancia, como por sus persistencia en distintos compartimientos ambientales, tiene diversidad de compuestos, por lo que es un sustrato ideal para evaluar el potencial catabólico de cepas o consorcios microbianos de interés en biorremediación. Los microorganismos transforman y metabolizan aeróbicamente los hidrocarburos y otros compuestos orgánicos hasta dióxido de carbono, agua y fuentes de alimento para sustentar su crecimiento y reproducción, es decir, la biodegradación ocurre naturalmente.
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Dalila Ortega19 de noviembre de 2014, 6:03
El manejo inadecuado de los materiales y residuos peligrosos ha generado a escala mundial, un problema de contaminación de suelos, aire y agua. Entre las más severas contaminaciones se destacan las que se produjeron y todavía se producen a causa de la extracción y el manejo del petróleo en todos los países productores de hidrocarburos. En el suelo los hidrocarburos impiden el intercambio gaseoso con la atmosfera, iniciando una serie de procesos fisicoquímicos simultáneos como evaporación y penetración, que dependiendo del tipo de hidrocarburo, temperatura, humedad, textura del suelo y cantidad vertida puede ser más o menos lentos, ocasionando una mayor toxicidad, además de tener una moderada, alta o extrema salinidad, dificultando su tratamiento. Altos gradientes de salinidad pueden destruir la estructura terciaria de las proteínas, desnaturalizan enzimas y deshidratar células, lo cual es letal para muchos microorganismos usados en el tratamiento de aguas y suelos contaminados.
Biorremediacion: una alternativa saludable
Las prácticas de biorremediacion consisten en el uso de microorganismos como plantas, hongos, bacterias naturales o modificadas genéticamente para neutralizar sustancias toxicas, transformándolas en sustancias menos toxicas o convirtiéndolas en inocuas para el ambiente y la salud humana.
La biorremediacion puede clasificarse de acuerdoal organismo que efectué la degradación del compuesto como por ejemplo. La fitorremediacion, es el uso de plantas para la remoción de contaminantes de suelo y aguas, es una técnica apropiada para la remoción de metales pesados y radio núcleos.
Así mismo, existen animales que actúan como agentes descontaminantes, ya que pueden desarrollarse en medios con fuerte toxicidad y poseen en su interior microorganismo capaces de retener metales pesados; tal es el caso de la lombriz de tierra (lumbricus terrestris) la cual absorbe los contaminantes a través de los tejidos y los acumula en las vías digestivas.
Las bacterias son las mas empleadas en el proceso de biorremediacion, aunque también se han empleado otros microorganismos como hongos, algas, Cianobacterias y Actinomicetes para la degradación de compuestos tóxicos en el suelo
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Unknown19 de noviembre de 2014, 7:41
Complementando con la información suministrada con los compañeros un ejemplo de biorremediacion de suelos por pesticidas fue el que realizo la Universidad de Antioquia donde realizaron una evaluación de la degradación del plaguicida clorpirifos en muestras de suelo utilizando el hongo Phanerochaete chrysosporium; Se evaluó la degradación del insecticida clorpirifos en muestras de suelo durante 21 días, utilizando el hongo Phanerochaete chrysosporium. En los ensayos se obtuvieron porcentajes de degradación, en promedio, para las muestras con hongo, de 96,3, 82,4 y 62,2% cuando se trabajaron, respectivamente, con concentraciones iniciales de clorpirifos de 0,95, 5,3 y 9,4 µg/g. Igualmente, existió una tendencia ascendente en las curvas de degradación de las muestras con hongos acercándose claramente al 100% de degradación, lo cual muestra que las técnicas utilizadas en la investigación fueron favorables para la degradación del plaguicida por parte del hongo.

Para ampliar la información acá les dejo el link
http://www.redalyc.org/pdf/430/43003306.pdf?origin=publication_detail
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Unknown19 de noviembre de 2014, 8:02
Biorremediación mediante microorganismos aislados y la enzima manganeso peroxidasa en suelos con mezclas de contaminantes: hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPS) en presencia de metales pesados. El objetivo de la investigación esta centrado en la selección de estrategias eficaces para la remediación de diferentes suelos procedentes de obras civiles con elevadas concentraciones de hidrocarburos y con presencia de metales pesados. Dentro de los resultados del articulo lo mas destacado es la observacion de diferentes rendimientos de la biorremediación en función de la concentración inicial de hidrocarburos en el suelo.
En concentraciones inferiores a 8000 mg/Kg, la bioestimulación se ha mostrado como la estrategia más eficaz y de menor coste. En concentraciones superiores se obtienen mejores resultados utilizando la bioaumentación, consiguiendo importantes reducciones de los niveles de hidrocarburos utilizando estirpes bacterianas aisladas de los propios emplazamientos, aunque la eliminación total no llega a ser viable en las condiciones estudiadas. Siendo así una estrategia factible para la recuperación de áreas contaminadas y un método eficaz que equipara la contribución de la microbiología ambiental en un campo tan importante para la ingeniera ambiental como es la biorremediación.
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Residos Solidos19 de noviembre de 2014, 8:10
Bioremediación de suelos contaminados con hidrocarburos derivados del petróleo

Los productos de petróleo ampliamente usados como gasolina, keroseno y Diesel son contaminantes comunes del ambiente, se ha observado que la biodegradación de gasolina por microflora de suelo y agua de sitios contaminados es eficiente; compuestos como el benceno, tolueno, etilbenceno, y n-alcanos son realmente biodegradables. Se aisló una cepa con una alta capacidad de degradar dichos compuestos identi- ficada como Mycobacterium austroafricanum (42).
Se selecciono una cepa en un acuífero contaminado con gasolina, la cual tiene la capacidad de utilizar el isoctano (2,2,4-trimetilpentano) como única fuente de carbono y energía. El microorganismo aislado fue identificado por medio de la secuenciación del 16S ribosomal. Se identifico una cepa perteneciente a Mycobacterium austroafrica- num; y otra cepa como Mycobacterium sp. Esta de manera inusual utilizo como fuente de carbono yrato de crecimiento n-alcanos y multimetil, donde degrado el metil t-butil eter, y grupos 3-metil, posiblemente por mecanismos de carboxilación y deacetilación; logrando finalmente la degradación del
86% de los sustratos contenidos en este sitio contaminado con gasolina (43).
La degradación de gasolina por microflora de suelo
y agua en sitios contaminados, es realmente eficiente, se puede alcanzar un nivel de biodegradación hasta del
90%. La limitación de esta microflora aparentemente se presenta a nivel de la degradación de compuestos como el ciclohexano y trimetilpentano, los cuales se presentan como compuestos recalcitrantes (44).
La microflora degradadora de ciclohexano e isoctano es seleccionada directamente de las mues- tras tomadas del ambiente. La cepa que utiliza el ciclohexano como única fuente de carbono no se ha logrado aislar pura, debido a los fenómenos de meta- bolismo y cometabolismo involucrados en la degrada- ción de este compuesto.
En cuanto a la capacidad de degradación del isoctano, resulta ser complicada en las muestras na- turales, solo se ha aislado el Mycobacterium austroafricanum con esta capacidad, así como tam- bién se ha encontrado que esta cepa se caracteriza por el uso de ciclohexano como un cosustrato, pues su habilidad radica en el uso de isoctano como única fuente de carbono

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Hongos Descomponedores de la Materia Orgánica20 de noviembre de 2014, 18:10
El manejo inadecuado de los materiales y residuos peligrosos ha generado a escala mundial, un problema de contaminación de suelos, aire y agua. Entre las más severas contaminaciones se destacan las que se produjeron y todavía se producen a causa de la extracción y el manejo del petróleo en todos los países productores de hidrocarburos. En nuestro país, el transporte de crudo y sus derivados se ha visto afectado considerablemente durante los últimos años, por una permanente actividad terrorista contra los oleoductos e instalaciones petroleras. En el suelo los hidrocarburos impiden el intercambio gaseoso con la atmósfera, iniciando una serie de procesos fisicoquímicos simultáneos como evaporación y penetración, que dependiendo del tipo de hidrocarburo, temperatura, humedad, textura del suelo y cantidad vertida puede ser más o menos lenta, ocasionando una mayor toxicidad, además de tener una moderada, alta o extrema salinidad, dificultando su tratamiento.
Sin embargo, lo que complica aún más la problemática actual de los sitios contaminados con hidrocarburos, es que hasta hace pocos años, prácticamente no existía una conciencia del grado de dificultad y del enorme costo que implica la remediación de suelos, cuerpos de agua y atmósferas contaminadas, lo que hoy representa para nuestra sociedad un gran costo económico , debido que dicha contaminación está ocasionando el deterioro progresivo de la calidad del medio ambiente, lo cual genera una amenaza real para la salud pública, así como la extinción de gran cantidad de especies vegetales y animales.
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Unknown12 de diciembre de 2014, 9:25
Uno de los principales problemas de la biodegradación, es que en presencia de
altas concentraciones del contaminante en el suelo, pueden existir efectos de
toxicidad sobre la población microbiana. Otro, es la insuficiencia de nutrientes en
el suelo; sin embargo, la presencia de cantidades mínimas de nitrógeno y fósforo
permiten la biodegradación, aunque en tiempos más largos. Los factores
ambientales que influyen en la biodegradación son: temperatura, pH, humedad,
nutrientes (principalmente nitrógeno y fósforo), aceptores de electrones (oxígeno,
nitrato, sulfato) y presencia de microorganismos (Roldán, A., y Iturbe, R., 2002).
La biodegradación de hidrocarburos en diferentes ecosistemas (suelo y agua)
requiere de la presencia de microorganismos (bacterias, hongos, algas) que, a
través de la actividad bioquímica, oxiden los hidrocarburos. Algunas especies de
microorganismos pueden metabolizar un número limitado de hidrocarburos, de
manera que la presencia de poblaciones mixtas con diferentes capacidades
metabólicas, es necesaria para degradar mezclas complejas de hidrocarburos como
el crudo. La degradación de hidrocarburos se lleva acabo principalmente por
bacterias, seguidas por los hongos, levaduras y algas, entre otros (Ríos, R., 2005).
En la biorremediación se usan microorganismos tales como bacterias, protozoos y
hongos para degradar contaminantes en compuestos menos o no tóxicos (United
States Environmental Protection Agency, 2001). Los microorganismos usan el
carbón del contaminante como fuente de energía, degradando de esta forma el
contaminante, Saval, S., y Lesser, J. (2000), documentaron una experiencia de
caracterización y remediación de un suelo arcilloso contaminado con
hidrocarburos sobre la superficie de un terreno en el que existieron fugas de
combustibles con anterioridad, este fue sometido a tratamiento de biorremediación
por medio de reactores a nivel piloto agregando microorganismos y algunos
nutrientes. El estudio concluyó que la concentración de diesel se redujo de 20000 a
menos de 300 mg/l y el contenido de gasolina no fue detectable.
http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/11059/2779/1/6281683N975.pdf
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