Biotecnología Ambiental

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Conceptos básicos y aplicaciones de Biotecnología Ambiental, que responden a problemáticas locales de degradación y contaminación de fuentes hídricas

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Biotecnología Ambiental

  1. 1. Universidad de Manizales Maestría en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente Biotecnología Ambiental PhD. ©Carlos Arturo Granada Trabajo Colaborativo Wiki 1 Emma Sofía Corredor María Magdalena Castro Fernando Ramírez Gloria Ramírez
  2. 2. La biotecnología se ha venido utilizando en diferentes campos como en salud, producción agrícola y pecuaria, industrial, cervecería, lácteos, etc., y especialmente en el sector ambiental para el tratamiento de residuos sólidos y líquidos reduciendo en un alto porcentaje los agentes contaminantes presentes permitiendo su utilización en otras actividades o procesos industriales, por tal razón es muy importante que tanto los gremios productivos, como el estado destine más recursos para investigación.
  3. 3. Conocer conceptos básicos de Biotecnología Ambiental Mostrar el carácter interdisciplinar de la biotecnología Profundizar en las aplicaciones utilizadas en problemáticas ambientales reales.
  4. 4. • Biotecnología y el Tratamiento de Aguas Residuales: Se utilizan microorganismos (principalmente bacterias) que consumen los componentes orgánicos convirtiéndolos en di-óxido de carbono, agua y energía. Se aplica para eliminar agentes contaminantes industriales y para convertir el flujo de desechos derivado del proceso de depuración en productos útiles o incluso con valor añadido, liberándolos al medio ambiente sin causar perjuicio.
  5. 5. Bioadsorción: Puede reemplazar métodos físico-químicos como la precipitación, adsorción o el intercambio iónico Bioprocesamiento: Es el empleo de cepas de microorganismos muy especializados para tratar agentes concretos Macròfitas Acuàticas: Son capaces de absorber los contaminantes presentes en el agua Microalgas: Se utilizan como microorganismos purificadores de aguas residuales debido al aprovechamiento de los nutrientes inorgánicos Biodegradaciòn: Utiliza la actividad de los microorganismos, elimina los contaminantes o disminuye su concentración hasta niveles aceptables.
  6. 6. El río Bogotá tiene un grado de contaminación tan alto que no es suficiente con tratamiento primario y secundario sino que requiere un tratamiento máximo que no existe en la PTAR salitre. Las curtiembres son las industrias que aportan el mayor porcentaje de contaminación por cromo, utilizando 32% del cromo.
  7. 7. : Es uso de organismos vivos en buscar de la restauración de ambientes contaminados; los organismos más utilizados son: bacterias, algas, hongos y especies vegetales. Por medio de especies vegetales : Por medio de nematodos
  8. 8. Pueden ser utilizados para promover la reducción de Cr+6 “Un aislado bacteriano resistente de cromo identificado como Exiguobacterium sp. GS1 por 16S rRNA secuenciación del gen muestra alta tasa de eliminación de Cr (VI) a partir de agua. Sp Exiguobacterium. GS1 es 99% idéntica a Exiguobacterium acetylicum
  9. 9. Fue diseñado como control. Los resultados mostraron que la inoculación de las bacterias oxidantes del azufre y la adición de azufre elemental eran eficaces en la eliminación de Cr a partir de lodos curtiembres
  10. 10. Bioabsorción y bioacumulación con especies como de hongos: Aspergillus sp., Hirsutella sp., Rhizopus nigricans, Rhizopus cohnii, Trichoderma viride y Penicillium chrysogenum han sido utilizados sobre efluentes de curtiembres.
  11. 11. En Tunja los residuos líquidos y sólidos son vertidos directamente a las fuentes hídricas, específicamente al río la Vega ubicado al sur-occidente del municipio, al que llegan de acuerdo con Torres (2009) 480Lt/s de agua residual. Las aguas residuales agrícolas contienen contaminación derivada del uso de fertilizantes, abonos, entre otros.
  12. 12. Lo más utilizado son enzimas del tipo lacasas y microorganismos de los géneros Bacillus sp. Speudomona sp. y Brassica sp.
  13. 13. La mayor fuente de contaminación hídrica del sector agropecuario proviene del cultivo de café, además este cultivo se concentra en la región andina donde reside cerca del 70% de la población colombiana. Fedecafé estima que para producir un grano de pergamino seco se requieren entre 40 a 45 litros; más de 30.500 millones de litros anuales,
  14. 14. Empleando el contenido ruminal bovino donde se lleva a cabo la digestión de celulosa y otros polisacáridos complejos mediante la actividad microbiana. La biomasa es capaz de degradar la carga orgánica del vertido hasta en un 91,2% de la DQO en 16 días de fermentación con pH de 4,6 y 28 ºC
  15. 15.  En Colombia falta más apoyo por parte del estado en investigación y uso de la biotecnología en muchas áreas, especialmente en el tratamiento de aguas residuales domésticas, industriales y del sector agropecuario.  El sector privado de diferentes gremios ha avanzado más en la investigación de la aplicación de la biotecnología en sus procesos de producción, pero en cumplimiento de la normatividad de responsabilidad social y ambiental de las empresas hace falta más divulgación y asesoría a otros sectores minoritarios o a la comunidad en general, realizar transferencia de esta tecnología.  En cuanto a la biorremediación lo que tiene que ver con plaguicidas tienen bajo impacto considerándose tendencias de bajo interés hasta la fecha, pero en las que hay mayor posibilidad de generar nuevas tecnologías.
  16. 16. • En Colombia el estado debería financiar más y mejor además de la investigación, la aplicación de esta tecnología para que sea más accesible a los usuarios en general. • Se requieren seguir adelantando investigaciones que permitan encontrar una solución práctica y de acceso a todos los productores, con el fin de minimizar el impacto ambiental negativo generado por el proceso de beneficio del café e inadecuado manejo de las aguas mieles, para lo cual la biotecnología ambiental toma gran importancia y se convierte en una alternativa que requiere continuar explorándose.
  17. 17. • Campo, N. B. (2011). Producción más Limpia y Biorremediación para Disminuirla Contaminación. Ambiente y Sostenibilidad, 21-25. • Carrillo, L. 2003. Microbiología agrícola. Material bibliográfico, Universidad Nacional de Salta. Argentina. Cap. 5, p. 80-95. • Fang, D. (20 de Noviembre de 2007). Removal of Cr from tannery sludge by indigenous sulfur-oxidizing bacteria. Journal of Environmental Science and Health, págs. 65-69. • Maier, R. P. (2009). Environmental Microbiology. San Diego: Elservier. • Okeke, B. (2008). Biorremoval of Hexavalent Chromium from Water by a salt Tolerant Bacterium. Boston: Microbiol Biotechno. • Okeke, B. (s.f.). Biorremoval of hexavalent chromium form water by a salt tolerant bacterium. • Panigatti1, M. C. (2011). USO DE ESCHERICHIA COLI PARA BIORREMEDIACIÓN DE EFLUENTES CONTAMINADOS POR CROMO. Avances en Ciencias e Ingeniería, 11-24. • Preciado, A. P. (2012). El Problema del Rio Bogotá. Bogotá: Al Verde Vivo. • Valenzuela, S. (24 de Abril de 2014). Sin solución para las curtiembres. El espectador, pág. 16. • Doble, M., Kumar, A. 2005. Biotreatment of Industrial Effluents. Reino Unido: Butterworth Heinemann. p. 21-46. • Gavala, H., Angelidaki, I., Ahring, B. 2003. Kinetics and modeling of anaerobic digestion process. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 81 (1): p. 57-92. • Real J., Islas J. 2010. Biodegradación anaerobia de las aguas generadas en el despulpado del café., Universidad Nacional de México. P 3 – 18. • WWF. 2012. Una mirada hacia la agricultura de Colombia desde su huella hídrica. Bogotá D.C., p. 13 – 15. • Zambrano D., et al. 2002. Tratamiento anaeróbico de las aguas mieles del café, Cenicafé, Chinchiná – caldas, p. 6, 7 – 9.

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