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BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
EN MINERÍA
Blgo. José J. Guerrero Rojas
esojgue@hotmail.com / esojgue@yahoo.com
Telf: (51-1) 996048971
…EN MINERÍA
 “el manejo de los sistemas de drenaje de
minas y de los residuos del procesamiento de
minerales es un problema mayor que podría
tener grandes impactos en la industria minera
(…)”.
Altringer, Lien y Dinsdale (1992)
BIOTECNOLOGÍA?
 Muchas definiciones
 aplicación de organismos, sistemas o
procesos biológicos a las industrias de
servicios o de manufactura (Smith, 2004)
 la aplicación de principios científicos y de
ingeniería al procesamiento de materiales
(Smith, 2004)
 aplicación de microorganismos o parte de
ellos para remediar los problemas de
contaminación ambiental originados por esta
industria (Guerrero, 1999).
BIOTECNOLOGÌA EN MINERIA
 “una planta de extracción de minerales del
futuro podría tener el aspecto de una planta
actual de tratamiento de agua: libre de suciedad
y de los montones de escorias asociadas con
las operaciones mineras, mientras que bajo el
suelo millones de microbios realizarían las
tareas que en nuestros días se caracterizan por
el rugido de las máquinas, el ruido de los picos
y el traslado del mineral”
Dr. Richard Manchee, 1979
(citado por Guerrero, 1998)
ALGUNAS APLICACIONES
 Disolución y recuperación de metales pesados
presentes en los efluentes;
 Remoción y degradación de compuestos
tóxicos como cianuro y mercurio;
 Tratamiento de aguas ácidas;
 Reducción de metales pesados gracias al
empleo de bacterias reductoras de sulfato y
posterior recuperación del metal;
 Biosorción de metales;
 Otros.
Biotecnología Ambiental
 La biotecnología ambiental se refiere a
la aplicación de los procesos biológicos
modernos para la protección y
restauración de la calidad del ambiente.
 Actualmente, la principal aplicación de
la biotecnología ambiental es limpiar la
polución.
 La limpieza del agua residual fue una de
las primeras aplicaciones, seguida por
la purificación del aire y gases de
desecho mediante el uso de biofiltros.
Drenaje Acido de Minas &
Biooxidación de Sulfato Ferroso
 Las aguas ácidas, también conocidas como
drenaje ácido de rocas o drenaje ácido de
mina, son el resultado de la oxidación de
minerales sulfurados y la posterior lixiviación o
disolución de los metales asociados, cuando
las rocas sulfurosas son expuestas al aire y al
agua.
Generación de Aguas Ácidas
BIOSORCION
Proceso que se aprovecha de la habilidad de cierto grupo de
microbios, o de sus productos metabólicos, para concentrar y acumular
metales (iones pesados y algunos aniones tóxicos).
Los mecanismos mediante los cuales los microorganismos
inmobilizan, “complejan” o remueven los metales son: volatilización;
precipitación extracelular; unión a la superficie celular; “complejamiento”
extracelular y posterior acumulación; y acumulación intracelular.
Microorganismos Metal acumulado
BACTERIAS
Aeromonas sp.
Bacillus sp.
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas putida
Pseudomonas sturzeri
Pseudomonas malthofila
Enterobacter cloacae
Alcaligenes eutrophus
Au
U, Cu, Zn, Cd
U
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Ag
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Aspergillus niger
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Cu, Pb, Zn, Cr, Cd
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Saccharomyces cerevisae
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U, Cu, Co
Au
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Chlorella vulgaris
Spirulina
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Au, Pb
Au
Mo
BIODEGRADACIÓN DE CIANURO
Cianuro es un compuesto que contiene el radical CN–
Entre sus formas más conocidas : HCN, CNNa, CNK.
 Se presenta como cianuro libre, cianuro WAD
(Disociable en Ácido Débil), y en complejos de
ferrocianuro y como thiocianato y cianato.
BIODEGRADACIÓN DE CIANURO
Se aprovecha de la capacidad de ciertos grupos de
microorganismos, mayormente bacterias, de utilizar
compuestos cianurados como fuente de carbono y nitrógeno
convirtiendo el compuesto tóxico en sustancias inocuas.
 La biodegradación de cianuro puede ser aeróbica y
anaeróbica y resulta en la formación de amonio.
MERCURIO
 El MERCURIO es un contaminante altamente tóxico
fácilmente acumulable por los organismos.
 Envenenamiento por mercurio: daños tanto
neurológicos como renales así como pulmonar.
 En naturaleza, se encuentra en áreas mercuríferas,
desgasificación de aguas superficiales y de la corteza
terrestre a través de erupciones volcánicas; incendios
ocurridos de manera natural y emisiones biogénicas.
 El metal también es liberado al medio ambiente gracias
a actividades antropogénicas que incluyen la
agricultura, la producción de baterías, la quema de
combustibles fósiles, la minería y los procesos
metalúrgicos, pintura y cloruros industrias, madera y
pasta de papel.
TRATAMIENTO BIOLÓGICO
 Uso de microorganismos que actúan
directamente sobre los contaminantes
 El Tratamiento biológico puede convertir al
mercurio en especies que son retenidas en la
biomasa o que son más fácilmente eliminados
del agua por otras tecnologías, como adsorción o
precipitación.
 El tratamiento biológico también resulta aplicable
para el tratamiento de contaminados con
mercurio presentes en aguas residuales.
 Fitorremediación: otra alternativa para remoción
de mercurio presente en sedimentos.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Altringer, P.B., Lien R.H. y Dinsdale, B.E. (1992).
Advances in biological cyanide detoxification.
RANDOL Gold Forum – Vancouver ’92. 395 – 400.
 Guerrero, J.J. (1998) “Los Microbios y la Minería”.
Semanario Minas y Petróleo, Nº 121, 24- Set.- 1998.
 Guerrero, J.J. (1999). Environmental Biotechnology for
Mining and Metallurgy. Congreso Internacional de
Minería y Medio Ambiente. Lima, Julio 1999.
 Guerrero, J.J.; Ortiz, Z. (2010) Biorremediacón de la
contaminación por mercurio en minería informal. 8º
Congreso Nacional de Minería. Trujillo, Octubre 2010.
 Smith J.E, (2004) Biotechnology. Cuarta Edición.
Londres: Cambridge University Press. 285pp.
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Biotecnologia en mineria

  • 1. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL EN MINERÍA Blgo. José J. Guerrero Rojas esojgue@hotmail.com / esojgue@yahoo.com Telf: (51-1) 996048971
  • 2. …EN MINERÍA  “el manejo de los sistemas de drenaje de minas y de los residuos del procesamiento de minerales es un problema mayor que podría tener grandes impactos en la industria minera (…)”. Altringer, Lien y Dinsdale (1992)
  • 3. BIOTECNOLOGÍA?  Muchas definiciones  aplicación de organismos, sistemas o procesos biológicos a las industrias de servicios o de manufactura (Smith, 2004)  la aplicación de principios científicos y de ingeniería al procesamiento de materiales (Smith, 2004)  aplicación de microorganismos o parte de ellos para remediar los problemas de contaminación ambiental originados por esta industria (Guerrero, 1999).
  • 4. BIOTECNOLOGÌA EN MINERIA  “una planta de extracción de minerales del futuro podría tener el aspecto de una planta actual de tratamiento de agua: libre de suciedad y de los montones de escorias asociadas con las operaciones mineras, mientras que bajo el suelo millones de microbios realizarían las tareas que en nuestros días se caracterizan por el rugido de las máquinas, el ruido de los picos y el traslado del mineral” Dr. Richard Manchee, 1979 (citado por Guerrero, 1998)
  • 5. ALGUNAS APLICACIONES  Disolución y recuperación de metales pesados presentes en los efluentes;  Remoción y degradación de compuestos tóxicos como cianuro y mercurio;  Tratamiento de aguas ácidas;  Reducción de metales pesados gracias al empleo de bacterias reductoras de sulfato y posterior recuperación del metal;  Biosorción de metales;  Otros.
  • 6. Biotecnología Ambiental  La biotecnología ambiental se refiere a la aplicación de los procesos biológicos modernos para la protección y restauración de la calidad del ambiente.  Actualmente, la principal aplicación de la biotecnología ambiental es limpiar la polución.  La limpieza del agua residual fue una de las primeras aplicaciones, seguida por la purificación del aire y gases de desecho mediante el uso de biofiltros.
  • 7. Drenaje Acido de Minas & Biooxidación de Sulfato Ferroso  Las aguas ácidas, también conocidas como drenaje ácido de rocas o drenaje ácido de mina, son el resultado de la oxidación de minerales sulfurados y la posterior lixiviación o disolución de los metales asociados, cuando las rocas sulfurosas son expuestas al aire y al agua.
  • 9. BIOSORCION Proceso que se aprovecha de la habilidad de cierto grupo de microbios, o de sus productos metabólicos, para concentrar y acumular metales (iones pesados y algunos aniones tóxicos). Los mecanismos mediante los cuales los microorganismos inmobilizan, “complejan” o remueven los metales son: volatilización; precipitación extracelular; unión a la superficie celular; “complejamiento” extracelular y posterior acumulación; y acumulación intracelular.
  • 10. Microorganismos Metal acumulado BACTERIAS Aeromonas sp. Bacillus sp. Pseudomonas aeruginosa Pseudomonas putida Pseudomonas sturzeri Pseudomonas malthofila Enterobacter cloacae Alcaligenes eutrophus Au U, Cu, Zn, Cd U Cd Zn Ag Cs Cd, Zn, Ni, Cu, Co HONGOS Neurospora crassa Rhizopus arrhizus Aspergillus niger Penicillium sp. Co U, Th Cu, U, Cr Cu, Pb, Zn, Cr, Cd LEVADURAS Saccharomyces cerevisae Rhodotorula U, Cu, Co Au ALGAS Chlorella vulgaris Spirulina Spirogyra Au, Pb Au Mo
  • 11. BIODEGRADACIÓN DE CIANURO Cianuro es un compuesto que contiene el radical CN– Entre sus formas más conocidas : HCN, CNNa, CNK.  Se presenta como cianuro libre, cianuro WAD (Disociable en Ácido Débil), y en complejos de ferrocianuro y como thiocianato y cianato.
  • 12. BIODEGRADACIÓN DE CIANURO Se aprovecha de la capacidad de ciertos grupos de microorganismos, mayormente bacterias, de utilizar compuestos cianurados como fuente de carbono y nitrógeno convirtiendo el compuesto tóxico en sustancias inocuas.  La biodegradación de cianuro puede ser aeróbica y anaeróbica y resulta en la formación de amonio.
  • 13. MERCURIO  El MERCURIO es un contaminante altamente tóxico fácilmente acumulable por los organismos.  Envenenamiento por mercurio: daños tanto neurológicos como renales así como pulmonar.  En naturaleza, se encuentra en áreas mercuríferas, desgasificación de aguas superficiales y de la corteza terrestre a través de erupciones volcánicas; incendios ocurridos de manera natural y emisiones biogénicas.  El metal también es liberado al medio ambiente gracias a actividades antropogénicas que incluyen la agricultura, la producción de baterías, la quema de combustibles fósiles, la minería y los procesos metalúrgicos, pintura y cloruros industrias, madera y pasta de papel.
  • 14. TRATAMIENTO BIOLÓGICO  Uso de microorganismos que actúan directamente sobre los contaminantes  El Tratamiento biológico puede convertir al mercurio en especies que son retenidas en la biomasa o que son más fácilmente eliminados del agua por otras tecnologías, como adsorción o precipitación.  El tratamiento biológico también resulta aplicable para el tratamiento de contaminados con mercurio presentes en aguas residuales.  Fitorremediación: otra alternativa para remoción de mercurio presente en sedimentos.
  • 15. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS  Altringer, P.B., Lien R.H. y Dinsdale, B.E. (1992). Advances in biological cyanide detoxification. RANDOL Gold Forum – Vancouver ’92. 395 – 400.  Guerrero, J.J. (1998) “Los Microbios y la Minería”. Semanario Minas y Petróleo, Nº 121, 24- Set.- 1998.  Guerrero, J.J. (1999). Environmental Biotechnology for Mining and Metallurgy. Congreso Internacional de Minería y Medio Ambiente. Lima, Julio 1999.  Guerrero, J.J.; Ortiz, Z. (2010) Biorremediacón de la contaminación por mercurio en minería informal. 8º Congreso Nacional de Minería. Trujillo, Octubre 2010.  Smith J.E, (2004) Biotechnology. Cuarta Edición. Londres: Cambridge University Press. 285pp. BIORREMEDIACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN POR MERCURIO EN MINERIA INFORMAL