BIORREMEDIACION DE COMPUESTOS ORGANICOS PERSISTENTES

1. BIORREMEDIACION DE
COMPUESTOS
ORGANICOS
PERSISTENTES

2. WHOA!
Las nuevas tecnologías para tratamientos de
suelos existen a gran escala…

3. 03
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CONTENIDO
BIORREMEDIACION
COMPUESTOS
ORGANICOS
PERSISTENTES
MECANISMOS DE
DEGRADACIÓN DE
COP
BIODEGRADACION
DE BIFENILOS
POLICLORADOS

4. BIORREMEDIACION
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5. BIORREMEDIACIÓN
La biorremediación es una técnica que sirve para limpiar suelo, agua
subterránea o sedimentos que son contaminados. Los protagonistas
de esta técnica son los microorganismos (bacterias, hongos o
levaduras) que se encargados de transformar los contaminantes en
sustancias menos tóxicas, mediante un proceso llamado
“biodegradación”

6. FORMAS DE BIORREMEDIACION
EX-SITU IN-SITU
Cuando extraemos los
contaminantes y se realiza en el
sitio contaminado
Cuando extraemos los
contaminantes del suelo o agua
para que después se degraden
en un laboratorio
A B

7. TIPOS DE BIORREMEDIACION
Biorremediación
intrínseca
Consiste en que los microorganismos
autóctonos degraden naturalmente los
compuestos contaminantes
Bioestimulación
Cuando le damos a los microorganismos
las condiciones (de humedad,
temperatura, pH, oxígeno y nutrientes)
para promover su actividad
Bioaumentación
Cuando introducimos microorganismos
aclimatados o incluso modificados
genéticamente para mejorar y acelerar
la remediación.
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8. COMPUESTOS
ORGANICOS
PERSISTENTES (COP)
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9. COMPUESTOS ORGANICOS
PERSISTENTES
Son sustancias que poseen propiedades de persistencia en el ambiente,
bioacumulación, alta toxicidad y capacidad de transportarse a largas
distancias desde la fuente emisora.
Estos los compuestos orgánicos persistentes están agrupados en: sustancias
industriales, Plaguicidas COP y sustancias producidas en forma no
intencional. Las sustancias industriales incluyen al PCB, PFOS y Bromados.

10. COPs
Permanecen mucho tiempo en el ambiente, incluso decenas
de años, resistiendo la degradación por el sol, su degradación
química y la degradación por otros microorganismos.
CONTAMINATES
En muy bajas concentraciones afectan gravemente la salud de los
seres humanos, animales y el ambiente. Algunos COPs, en
concentraciones extraordinariamente bajas, pueden alterar
funciones biológicas normales, incluyendo la actividad natural de
las hormonas y otros mensajeros químicos, y disparar una serie de
efectos potencialmente dañinos.
DISPERSOS
Los COPs son generalmente semi-volátiles, es decir que se evaporan
a una velocidad relativamente lenta. Se dispersan ampliamente en el
medio ambiente, a través del viento, ríos y corrientes marinas,
trasladándose a todas partes del planeta. Se han encontrado en el
agua, suelo, sedimentos, animales y personas, incluso en el Artico y
en lugares muy alejados de donde originalmente fueron liberados.
Cuanto más frío es el clima menor es la tendencia de los COPs a
evaporarse.
PERSISTENTES BIOACUMULABLES
Se acumulan en los tejidos grasos de los organismos. Se biomagnifican, es
decir, aumentan su concentración en cientos o hasta millones de veces a
medida que van subiendo en las cadenas alimenticias. Los COPs tienen
generalmente alta solubilidad en lípidos (se disuelven fácilmente en grasas
y aceites) y baja solubilidad en agua (no se disuelven fácilmente en agua).

12. CLORDANO
DIOXINAS
TOP DE LOS 12 COPs
ALDRINA BIFENILOS
POLICLORADOS
DDT DIELDRINA
1 2
4 5 6
3

13. HEPTACLORO
TOXAFENO
ENDRINA FURANOS
HEXACLOROBENCENO MIREX
7 8
10 11 12
9
TOP DE LOS 12 COPs

14. Dentro de las principales consecuencias que causan los COPs tenemos las siguientes:
● Contaminan los alimentos especialmente los productos lácteos y la carne.
● Pasan al feto a través de la placenta y se excretan en la leche materna; amenazando el derecho de las
mujeres de proteger su salud reproductiva y la salud de las futuras generaciones .
● Producen efectos crónicos como el cáncer y malformaciones en animales y seres humanos.
● Contaminan el suelo, atmósfera, agua, flora y fauna silvestre.
● En los animales los COPs producen: disminuye la reproducción y por lo tanto, del tamaño de la
población, funcionamiento anormal de la tiroides y otros desarreglos del sistema hormonal,
feminización de los machos y masculinización de las hembras, anomalías del comportamiento,
tumores, cáncer y malformaciones congénitas.
● En humanos los COPs pueden producir: cáncer y tumores en múltiples sitios, desarreglos neuro-
conductuales incluyendo problemas de aprendizaje, reducción del rendimiento y cambios en el
temperamento, cambios en el sistema inmunológico y neurológico, problemas reproductivos y
desórdenes ligados al sexo, período de lactancia en las madres, enfermedades como la endometriosis(
desorden ginecológico, crónico y doloroso, en el que los tejidos del útero crecen fuera del útero.), el
aumento de la incidencia de la diabetes y otras
CONSECUENCIAS

15. MECANISMOS DE
DEGRADACION DE
COMPUESTOS
ORGANICOS
PERSISTENTES (COP)
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16. MECANISMOS DE
DEGRADACION DE COPs
Los COPs se consideran compuestos xenobióticos (sintetizados por el ser
humano), por lo que son foráneos en el medio ambiente y la microbiota.
La degradación microbiana de estos compuestos es el mayor mecanismo que
previene la acumulación en el ambiente. En pocas palabras se habla de ciclos
biogeoquímicos de compuestos organoclorados. La producción haloorganicos
incrementan de manera dramática la carga y la variedad de dichos compuestos
en el planeta.

17. MECANISMOS DE
DEGRADACION DE COPs
Las numerosas bacterias y hongos que degradan compuestos haloorganicos en
diversas en diversas rutas metabólicas bajo condiciones aeróbicas y anaeróbicas.
La biodegradación de moléculas haloorganicos ocurre por suerte, con enzimas, no
específicas que tienen la finalidad de aprovechar tales moléculas, como fuente
de nutrientes o energía que aporten al crecimiento de dichos organismos.
Normalmente este proceso es lento, no completo (degradación parcial) y además,
los microorganismos que lo realizan no se benefician de tal proceso. Por el
contrario, tal proceso podría ser inhibitorio para los microorganismos, dado que la
enzima puede estar ocupada con el sustrato equivocado (inhibición competitiva)
o el producto de la reacción ser tóxico

18. MECANISMOS DE
DEGRADACION DE COPs
Los dos primeros ejemplos se relacionan con la deshalogenación oxidativa y
deshalogenación hidrolítica.
En ambos casos, la etapa clave en la degradación es la incorporación de uno o
dos grupos de hidroxilos.
En la deshalogenación oxidativa, la fuente de oxígeno es molecular (O) y por
tanto ocurre estrictamente en condiciones aeróbicas, mientras que en la
deshalogenación hidrolítica la fuente del oxígeno es la molécula de agua y puede
ocurrir bajo diversas condiciones rédox, según el requerimiento del aceptor de
electrones de la bacteria responsable por esta reacción (respiración aeróbica,
desnitrificación, etc.).

19. BIODEGRACIÓN DE
BIFENILOS
POLICLORADOS (PCB)
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20. BIOFENILOS POLICLORADOS
Estos compuestos se utilizan en la industria como fluidos de intercambio térmico, en transformadores y
condensadores eléctricos y como aditivos en pinturas, papel autocopiante, selladores y plásticos. Estan
compuestas por por 2 anillos de fenilos con 1 a 10 atomos de cloro.
Las enzimas que catalizan la degradación presentan un rango limitado de moléculas que pueden ser degradadas y
hasta la fecha, aún no ha apareció la “Súper-Bacteria”, de tal suerte que para la biorremediación de sitios
contaminados con PCB es mejor contar con la comunidad microbiana. La degradación secuencial anaeróbica-aeróbica
es especialmente importante para PCB, ya que los congéneres con mayor número de cloros se transforman
exclusivamente en condiciones anaeróbicas en procesos de deshalogenación reductiva y los productos de
declorinación, congéneres de menor número de cloros, se degradan exclusivamente en condiciones aeróbicas

21. la biodegradación y la biorremediación de PCB se ha adelantado de manera progresiva puesto que existan
múltiples barreras que han de superarse para lograr un tratamiento eficaz que pueda disminuir las
concentraciones de PCB a niveles aceptables. Las barreras son:
1) La baja solubilidad y biodisponibilidad de PCB;
2) La baja eficiencia de deshalogenación anaeróbica;
3) La baja eficiencia de degradación aeróbica;
4) Ambos procesos (anaeróbicos y aeróbicos) degradan preferiblemente PCB sin substitución de cloro en
posición de orto, lo que resulta en la acumulación de productos orto.
BIOFENILOS POLICLORADOS

22. CONCLUSIONES
05

23. La degradación de PCB ha sido estudiada ampliamente. Sin embargo, su
aplicación en campo es aún muy limitada. En general, es recomendable
usar un esquema constituido por un proceso de degradación anaeróbica,
seguido por uno de degradación aeróbica, complementado todo esto con
la totalidad de la comunidad microbiana que es esencial para degradar
un amplio rango de congéneres, además de un gran número de
productos de degradación.
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24. La complejidad de la remediación de sitios contaminados con PCB
requiere de conocimientos detallados y, por tanto, es necesario seguir
investigando y mejorando la biodisponibilidad de PCB, la
deshalogenación reductiva y el proceso de degradación aeróbica para
superar las barreras relacionadas con la biorremediación de sitios
contaminados con PCB.
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25. La biorremediación, se ha convertido en una alternativa
atractiva y prometedora a las tradicionales técnicas físico-
químicas para la remediación de los compuestos que
contaminan un determinado lugar, ya que ha demostrado
ser más rentable y puede degradar selectivamente los
contaminantes.
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26. ALTERNATIVAS DE SOLUCION
● En lugar de DDT programas de control integral del mosquito y del paludismo: insecticidas alternativos, repelentes
botánicos mejoramiento de vivienda, detección y tratamiento oportuno de enfermos.
● En lugar de plaguicidas químicos fomentar el manejo ecológico de plagas: control biológico, insecticidas botánicos,
fertilización biológica, rotación y asociación de cultivos.
● Evitar la incineración de residuos clorados presentes en los desechos hospitalarios, residuos peligrosos y basura
urbana; y apoyar programas de producción más limpia y tecnologías de tratamiento que no produzcan dioxinas.
● Eliminar el PVC en los envases y artículos de consumo humano.
● Usar gas en lugar de residuos peligrosos como combustible en hornos de cemento.

27. !GRACIAS¡