Descipción general de la biorremediación

1. Biorremediación

2. Definición
 Uso de organismos o enzimas para degradar
sustancias químicas o toxicas que pongan en
riesgo el equilibrio natural de los ecosistemas.

3. Clasificación
Según el organismo
Plantas: fitorremediación
Según el sitio
Suelos
Aguas
Hongos: micorremediación
Bacterias

4. Los tratamientos pueden ser muy variables.
Pueden ser in-situ o ex-situ
Tratamiento in situ
Bioestimulación:
Bioaumentación:
• Agregar nutrientes
como N2 – P2 –K2
• Adición de
microorganismos
biodegradadores o GM
Tratamiento ex situ
Se lleva el contaminante
a otro sitio donde se
pueda biodegradar.

5. Tratamientos Ex situ
 Biolabranza
 Compostaje/biopilas
 Biorreactores
 Bioventeo
 Biofiltros
 Bioremediación intrínseca

6. Cuales son los contaminantes
ambientales?
Metales pesados
• En concentraciones altas son muy
tóxicos, ej: Plomo, Mercurio,
Arsénico, Cadmio y Uranio.
Naturales
• Presentes el medio ambiente que
están presentes en concentraciones
anormalmente altas, ej: petróleo
crudo, aceites refinados y fosfatos.
Xenobióticos
• Sintetizados químicamente y no se
encuentran en la naturaleza, ej:
Pesticidas, herbicidas y plásticos

7. Cueles son los retos con los
contaminantes?
Naturales
Xenobióticos
 Existen en concentraciones
 Los microbios no tienen
altas o toxicas
 La degradación pude
depender de nutriente que
son un factor limitante
aun vías metabólicas para
degradarlos
 Pueden requerir consorcios
de poblaciones
microbianas

8. Metabolismo microbiano
 Mineralización: el contaminante es usado como
fuente de energía para producir CO2 y H2O.
 Bioacumulación: el contaminante se acumula al
interior del microorganismo.
Las monoxigenasas y dioxigenasas rompen enlaces
fuerte para degradar la moléculas

9. Metabolism
Aerobic: Microbes use O2 in their
Anaerobic: substitute another
metabolism to degrade contaminants
chemical for O2 to degrade
contaminants
Ej:
Ej:

10. Co-metabolismo
Las bacterias usan algunas otras
fuentes de carbon y energias
para degradar parcialmente los
contaminantes (compuestos de
anillos aromáticos )
Consorcios microbianos: son
más eficientes

11. Comprobación de la eficacia
Mediciones: químicas y microbiológicas
Cromatografía de Gases - Espectrometría de masas - HPLC
Recuentos celulares – biomasa(peso seco)

12. Que factores afectan la
biorremediación?

13. Factores que afectan la biorremediación
Fuente: Bioresource Technology 74 (2000) 63-67

14. Ejemplo de ruta
metabólica de degradación
del naftaleno (APH)
Universidad de Minessota
http://umbbd.ethz.ch/

16. Ventajas de la biorremediación
 Son efectivas y ambientalmente seguras
 Mas del 90% de las sustancias químicas pueden ser
degradadas
 Bajo costo: el costo de tratamiento in situ es mucho mas
económico que la incineración

17. Desventajas
 Por lo general suelen ser lentos
 involucran varias etapas que se realizan en
condiciones ambientales desfavorables y no
modificables

18. Fitorremediación
 helianthus annuus puede
acumular Uranio del suelo.
 Los álamos (genero populus)
absorben selectivamente
Niquel, Cadmio y zinc.
 El buchon de agua o taruya
(Eichhornia crassipes) absorve
Arsénico.
 Arabidopsis thaliana es capaz
de acumular Cobre y Zinc.

19. Desventajas:
•Suelen toman años
•Solo extraen contaminantes de la superficie.

20. Plantas transgénicas
Stimulates plant growth!

21. Micorremediación

22. Exon Valdez - Alaska
 El caso Exon Valdez en
1989 fue en primer
caso donde se uso la
biorremediación
de
manera
exitosa
suplementando
el
medio con Nitrogeno y
Fosforo que eran los
nutrientes
que
limitaban
la
biodegradación.
 750,000
barriles de
crudo
fueron
derramados.

23. Caso Prestige
 En las costas de Galicia
en España en el 2002 se
produjo
el
mayor
desastre
ambiental
con el vertido de 20
millones de galones de
crudo.

24. Deep Water Horizont - BP
 En abril del 2010
la
plataforma
de
la
petrolera
British
Petroleum
exploto
dejando un escape de
2,604,000 barriles de
petróleo por día según
cifras oficiales.

25. En Colombia se han presentado cientos de
atentados a los oleoductos los cuales
constituyen un grave riesgo ambiental.

26. Resumen
 La biorremediación es una tecnología eficaz, económica y
ambientalmente limpia.
 El éxito de la biodegradación de contaminantes depende del
equilibrio entre el tipo de contaminante, los microorganismos
involucrados y las condiciones ambientales..
 Antes de emplear la tecnología de la biorremediación es
necesario caracterizar el sitio donde ocurre la contaminación
para conocer la propiedades geológicas, químicas,
microbiológicas e hidrológicas del sistema a tratar.