Este documento presenta una introducción a la biorremediación. Explica conceptos clave como biotecnología, biodegradación y biorremediación. También describe el desarrollo histórico de la biorremediación y las matrices ambientales y contaminantes comunes como suelos, aguas y residuos contaminados con compuestos orgánicos e inorgánicos. Finalmente, presenta los organismos utilizados en biorremediación como levaduras, hongos y bacterias.

1. Biorremediación
Prof. Juberzay Castillo
castillojuberzay@correo.unefm.edu.ve
Universidad Nacional Experimental
Francisco de Miranda
UNEFM
Programa de la Licenciatura en
Unidad Curricular

2. OBJETIVO GENERAL
• COMPRENDER EL FUNDAMENTO DE LAS DIVERSAS TÉCNICAS
DE BIORREMEDIACIÓN QUE SE PUEDEN APLICAR PARA LA
DESCONTAMINACIÓN AMBIENTAL.

3. SINOPTICO UNIDAD I
INTRODUCCIÓN A LA BIORREMEDIACIÓN.
TEMA I. CONCEPTOS GENERALES: BIOTECNOLOGÍA, BIODEGRADACIÓN Y
BIORREMEDIACIÓN.
TEMA II. DESARROLLO HISTÓRICO GENERAL DE LA BIORREMEDIACIÓN
TEMA III. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE CONTAMINANTES Y AMBIENTES O
MATRICES AMBIENTALES: SUELOS, SEDIMENTOS, LODOS, RESIDUOS, AGUAS
SUPERFICIALES, AGUAS SUBTERRÁNEAS, LIXIVIADOS, VERTEDEROS.
TEMA IV. LOS CONTAMINANTES: URBANOS, AGRARIOS, INDUSTRIALES Y
PETROQUÍMICOS. CARACTERÍSTICAS FÍSICO QUÍMICAS, GENERACIÓN Y DESTINO.
TEMA V. ORGANISMOS USADOS EN LA BIORREMEDIACIÓN: LEVADURAS, HONGOS,
BACTERIAS Y PLANTAS. (AEROBIOS, ANAEROBIOS)

4. SINOPTICO UNIDAD II
TÉCNOLOGÍAS DE BIORREMEDIACIÓN.
• TEMA VI. MÉTODOS DE DIAGNÓSTICO EN AMBIENTES CONTAMINADOS:
TÉCNICAS ANALÍTICAS DE DETECCIÓN. MÉTODOS ESTANDARIZADOS. DBO,
DQO, BIOMARCADORES, BIOENSAYOS.
• TEMA VII. TÍPOS DE BIORREMEDIACIÓN. TÉNOLOGÁS “IN SITU” Y “EX SITU” .
BIOVENTING, ATENUACIÓN NATURAL, FITORREMEDIACIÓN, BIOPILAS,
COMPOSTAJE, LANDFARMING, TRATAMIENTO COMETABÓLICO, AIREACIÓN,
BIORREACTORES, ENTRE OTROS.
• TEMA VIII. APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE BIORREMEDIACIÓN A MATRICES
SÓLIDAS: SUELOS, SEDIMENTOS, LODOS, RESIDUOS, VERTEDEROS.
• TEMA IX. APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE BIORREMEDIACIÓN A MATRICES
LÍQUIDAS: AGUAS SUPERFICIALES, AGUAS SUBTERRÁNEAS, LIXIVIADOS,
AGUAS RESIDUALES.

5. SINOPTICO UNIDAD III
FACTORES QUE INCIDEN EN LA EFICIENCIA Y
LIMITACIONES EN EL PROCESO DE LA
BIORREMEDIACIÓN.
• TEMA IX. FACTORES QUE INCIDEN EN LA EFICIENCIA DE LA
BIORREMEDIACIÓN: PROPIEDADES DEL CONTAMINANTE. PRESENCIA DE
COMUNIDADES MICROBIANAS ADECUADAS. ESTADO O DISPONIBILIDAD DEL
CONTAMINANTE. NATURALEZA DE LA MATRIZ CONTAMINADA. CRITERIOS
QUÍMICOS Y ECO-TOXICOLÓGICOS.
• TEMA X. : INFLUENCIA DE FACTORES AMBIENTALES
• TEMA XI. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LAS TÉCNICAS DE
BIORREMEDIACIÓN: FACTIBILIDAD Y COSTOS DE LOS TRATAMIENTOS.
• TEMA XII. ESTUDIOS DE CASOS CON APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE
BIORREMEDIACIÓN

6. INTRODUCCIÓN A LA
BIORREMEDIACIÓN
UNIDAD I

7. TEMA I. CONCEPTOS BÁSICOS
La biotecnología es
tecnología que usa elementos
biológicos.
La biotecnología ambiental es la
aplicación de los procesos
biológicos para la protección del
ambiente.

8. BIOTECNOLOGÍA
Eliminar metales pesados.
Tratamiento de residuos
urbanos e industriales.
Tratamiento de contaminación
con herbicidas e insecticidas.
Contaminación con Petróleo
entre otros.

9. Es la utilización de microorganismos para
que acumulen o degraden sustancias que
contaminan el ambiente y las convierta en
una forma menos toxica.

10. Biodegradación se refiere al proceso
natural mediante el cual los
microorganismos alteran o convierten
moléculas orgánicas en otras sustancias
como ácidos grasos y CO2

11. BIODEGRADACIÓN Y
BIORREMEDIACIÓN
La biorremediación trabaja proveyendo a
los microorganismos de nutrientes, oxigeno
y otras condiciones que favorezcan su
rápido crecimiento y reproducción.
Dependiendo del sitio y del contaminante
la biorremediación puede ser mas segura y
menos costosa.

12. BIORREMEDIACIÓN
Objetivo de la Biorremediacion es
eliminar o al menos reducir la
concentración de sustancias
potencialmente toxicas en suelos,
agua superficial o subterránea,
utilizando como parte fundamental a
los microorganismos

13. BIORREMEDIACIÓN
Requiere de fuente de energía para
llevar a cabo todas las funciones
metabólicas que necesitan los
microorganismos para su crecimiento.
Condiciones
Físico-Químicas
Óptimas
Existencia de
determinadas
poblaciones de
microorganismos
autóctonos

14. PROCESO DE LA
BIODEGRADACIÓN
Estos tienen la capacidad de
convertir sustancias que son
peligrosas para los organismos vivos
a productos inertes, de manera que
solo queden desechos inofensivos de
dichas sustancias
El contaminante es ingerido y
digerido por la célula como nutriente
junto con otras fuentes de energía

15. ETAPAS DE TRABAJO DE SISTEMAS DE
TRATAMIENTO BIOTECNOLÓGICOS
1) Investigación y
caracterización de
la contaminación
2) Análisis y
elección de las
medidas
biocorrectivas
3) Evaluación de la
efectividad del
sistema elegido
4) Diseño y
evaluación del
sistema
5) Evaluación del
control y
seguimiento
6) Análisis e
interpretación de
resultados

16. BIORREMEDIACIÓN
Ejemplo: Derrame de Hidrocarburos
sobre el suelo.
1. Remoción del material peligroso.
2. Estudio Hidrogeológicos.
3. Estudios Microbiológico.
4. Elección de Ingeniería.
5. Instalación y comienzo de operaciones.
6. Monitoreo.
7. Fin de la operación.

17. DESARROLLO
HISTÓRICO GENERAL DE
LA BIORREMEDIACIÓN
TEMA II

18. A principios '80. Los científicos observaron que era posible aplicar
estrategias de remediación que fuesen biológicas.
basadas en la capacidad de los
microorganismos de realizar
procesos degradativos.
Sino que además tienen la capacidad de absorber
compuestos orgánicos naturales o sintéticos y
degradarlos
Las primeras observaciones fueron con petróleo
“Se advirtió que los microorganismos no solo eran
patógenos

19. BIOTECNOLOGÍA Y
BIORREMEDIACIÓN
La biorremediación surge como
rama de la biotecnología que
busca resolver los problemas de
contaminación mediante el
diseño de microorganismos
capaces de degradar
contaminantes.

20. Muchos tratamientos biotecnológicos de
contaminantes son considerados
biorremediacion
Pero existen diferencias : un sistema de tratamiento
de efluentes no son biorremediacion son
tratamientos biológicos o mixtos para evitar la
contaminación.
En cambio la biorremediacion se usa para revertir un
daño, ambos utilizan microorganismos pero esta
ultima se aplica posterior , una vez ocasionada la
contaminación.
BIOTECNOLOGÍA Y
BIORREMEDIACIÓN

21. CATÁSTROFE
DEL "EXXONVALDEZ"
Daño provocado por un vertido en
Alaska (Mar.1989)
Coincidió en la
viabilidad de iniciar
un
plan específico de
Biorremediación para
toda la costa
afectada por el
petróleo.

22. Daño provocado por un vertido en Alaska (Mar.1989)
Puntos clave en el proceso de biorremediación:
.- Inicio inmediato de un estudio para determinar si la
adición de nutrientes era una tecnología apropiada para
este vertido
.- Aplicación por parte de Exxon de nutrientes a 110
millas de playa
.-- Estudios adicionales para evaluar las técnicas de
aplicación de nutrientes.
.-Programa de larga duración para monitorizar las playas
tratadas
.-Evaluación del potencial de la utilización de
microoganismos a esas playas para favorecer la
biodegradación

23. BIORREMEDIACIÓN EN LA
COSTA DA MORTE
aumentar la actividad de
MICROORGANISMOS. Adición de nutrientes
La biorremediación como método para
combatir el vertido del buque Prestige en
las costas gallegas (2002)
consistió en estimular la eliminación de la mancha de fuel
mediante microorganismos que ya existen en el mismo
vertido

24. VERTIDO DEL BUQUE
PRESTIGE EN LAS
COSTAS GALLEGAS (2002)

25. SUELOS
CONTAMINADOS

26. SUELOS
CONTAMINADOS

27. MAREA NEGRA PRESTIGE

28. Explotación de Crudo

29. MATRICES
AMBIENTALES Y LOS
CONTAMINANTES
TEMA III y IV

30. CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS
AMBIENTES
Suelos, Sedimentos,
Lodos, Residuos,
Vertederos
Matrices Sólidas
Matrices Líquidas
Aguas Superficiales y
Subterráneas, Residuos,
Lixiviados

31. CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS
CONTAMINANTES
Ejemplos: Plásticos,
Detergentes, Efluentes de la
acuicultura (N,P), Plaguicidas,
Herbicidas.
Urbanos
Ejemplos: Bifenoles, Diesel,
Organoclorados y Gasolinas.
Agrícolas
Industriales
Petroquímicos

32. PRINCIPALES CONTAMINANTES DE
SISTEMAS ACUOSOS
Sales inorgánicas,
compuestos orgánicos,
radioactivos, hidrocarburos,
plaguicidas y otros tóxicos
Sólidos y líquidos flotantes,
materiales que producen
espumas, materiales
suspendidos y sedimentados
Químico
s
Físicos

33. PRINCIPALES CONTAMINANTES DE
SISTEMAS ACUOSOS
bacterias patógenas,
virus, algas,
protozoos y
parásitos
Biológicos

34. AGUAS CONTAMINADAS

35. Aguas oscuras cargadas de residuos orgánicos, derivados del
petróleo, cientos de tóxicos y escasas en oxígeno no permiten
el desarrollo de una fauna y flora normal.

36. Descarga directa, sin pre-tratamiento, de los residuos orgánicos
originados en una empresa cárnica

37. TODOS AQUELLOS
CONTAMINANTES QUE PUEDAN
SER DEGRADADOS O
TRANSFORMADOS POR LOS SERES
VIVOS
¿Qué tipos de contaminantes se pueden eliminar por
biorremediación?
Los compuestos
orgánicos suelen ser
degradados total o
parcialmente y
eliminados por
completo del
ecosistema

38. METALES PESADOS
Ejemplos de metales: mercurio (Hg), cadmio (Cd), arsénico (As),
cromo (Cr) y plomo (Pb).
Se refiere a todo elemento químico metálico que tenga una
densidad relativamente alta y que sea toxico o venenoso en
concentraciones pequeñas.

39. METALES PESADOS:
FUENTES PRINCIPALES.
– Baños procesadores de metales
– Drenaje acido de las minas
– Fundición de metales
– Baterías usadas
– Lodos del proceso de tratamiento

40. METALES EN LIXIVIADOS MINEROS
Nitratos
Cobre
Plata
Mercurio
Cadmio
Hierro

41. METALES GENERADOS EN
ACTIVIDADES INDUSTRIALES
Cu, Zn, Pb, Cd, Cr, Hg, As,

42. PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL
SUELO
Benceno
Orgánicos
Tolueno
Fenoles
Hidrocarburos

43. PRINCIPALES CONTAMINANTES DEL
SUELO
Inorgánicos
cobre,
manganes
o, hierro y
cromo
Se destacan los
metales pesados
cadmio,
mercurio,
plomo,
arsénico
Tóxicos a altas concentraciones Tóxicos a bajas concentraciones