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BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS
CONTAMINADOS POR HIDROCARBUROS
REFINADOS DE PETRÓLEO POR MEDIO DE
BIOAUMENTACIÓN
BIOREMEDIATION OF SOILS CONTAMINATED WITH
HYDROCARBONS REFINED OIL BY MEANS OF
BIOAUGMENTATIÓN
ASIGNATURA:
CONTAMINACIÓN DE SUELO Y CONTROL
FACULTAD DE INGENIERÍA
Ingeniería Ambiental
Autor:
 Bobadilla Atao, Leo Eduardo1
.
Docente:
 López Revilla, Axel Bernardo
Lima, 2015
30
Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos
refinados de petróleo por medio de bioaumentación
DEDICATORIO:
En primer lugar, a mi madre por haberme
apoyado en todo momento, por sus
consejosylosbuenosvaloresimpartidos,así
como el apoyo incondicional que siempre
me brinda;a nuestrodocente,que alo largo
del curso nos brindó su apoyo y nos
compartiósus experienciasyconocimientos
que nos ayudaráa crecer profesionalmente.
pág. 3
ÍNDICE
Capítulo I: Introducción ..................................................................................................5
1. Realidad Problemática: ..........................................................................................5
2. Formulación del problema:.....................................................................................6
3. Justificación: ...........................................................................................................6
4. Limitaciones:...........................................................................................................6
5. Objetivos:................................................................................................................7
5.1. Objetivo general: .............................................................................................7
5.2. Objetivos específicos: .....................................................................................7
Capítulo II: Marco Teórico..............................................................................................7
6. Antecedentes:.........................................................................................................7
7. Bases teóricas:.......................................................................................................9
7.1. Hidrocarburos ..................................................................................................9
7.1.1. Tipos de hidrocarburo............................................................................10
7.1.2. Clasificación según su estructura..........................................................10
7.2. Importancia de los hidrocarburos en la sociedad.........................................11
7.2.1. Los hidrocarburos en la economía del Perú .........................................12
7.3. Contaminación ambiental por su explotación...............................................12
7.4. Biorremediación.............................................................................................14
7.4.1. Ventajas .................................................................................................14
7.4.2. Aplicabilidad ...........................................................................................15
7.5. Estadística.....................................................................................................16
8. Marco conceptual: ................................................................................................16
8.1. Gasóleo o Diésel ...........................................................................................16
8.1.1. Propiedades ...........................................................................................17
8.1.2. Composición ..........................................................................................17
8.2. Bioestimulación .............................................................................................17
8.2.1. Ventajas y Desventajas .........................................................................18
8.3. Base legal......................................................................................................18
8.4. Pronostico en la estadística ..........................................................................19
8.4.1. Análisis de la regresión..........................................................................19
8.5. Coeficiente de determinación........................................................................19
pág. 4
8.5.1. Calculo del coeficiente de correlación...................................................20
Capítulo III: Metodología...............................................................................................21
9. Tipo de investigación............................................................................................21
9.1. Según el propósito.........................................................................................21
9.2. Según el diseño de investigación .................................................................21
10. Localización ......................................................................................................21
10.1. Institución donde se desarrollará el proyecto: ..........................................21
11. Materiales..........................................................................................................21
12. Presupuesto......................................................................................................22
13. Construcción e implementación .......................................................................22
14. Análisis de muestras.........................................................................................24
14.1. Técnica aplicada........................................................................................24
14.2. Procedimiento de recolección de muestras..............................................24
14.3. Caracterización del suelo contaminado ....................................................25
14.4. Análisis de las muestras............................................................................26
14.5. Procesamiento de datos............................................................................27
14.6. Pronostico o Estimación de resultados.....................................................28
Capítulo IV: Resultados................................................................................................31
Capítulo V: Conclusiones.............................................................................................32
RECOMENDACIONES ...................................................................................................32
Referencias bibliográficas ...............................................................................................33
ANEXO.............................................................................................................................34
 Anexo 1: Producción y venta de Hidrocarburos, periodo 2007 – 2012. Fuente:
Ministerio de Energía y Minas. ....................................................................................34
 Anexo 2: ECA para Suelos. Fuente: D.S. N° 002-2013-MINAM Estándar
Nacional de Calidad Ambiental para Suelo.................................................................38
 Anexo 3: Imagen satelital del área de estudio. Fuente: Google Earth Pro. ........39
 Anexo 4: Fotografía de los materiales usados en el laboratorio .........................40
 Anexo 5: Cronograma de actividades del proyecto. ............................................41
pág. 5
Capítulo I: Introducción
1. Realidad Problemática:
El petróleo es un producto no renovable esencial para muchas industrias, y es de
vital importancia para el mantenimiento de la misma civilización industrializada, por
lo que se considera una fuente esencial de energía en la mayoría de las naciones.
El petróleo alimenta un porcentaje muy alto del consumo de energía del mundo,
entre el 32% de Europa y Asia hasta el 53% de Oriente Medio. En otras regiones
geográficas el peso energético del petróleo es el siguiente: Sudamérica y América
Central (44%); África (41%) y Norteamérica (40%).1
El manejo inadecuado de los materiales y residuos peligrosos ha generado a escala
mundial un problema de contaminación de suelos (por su extracción), aire (los
combustibles fósiles producen gases de efecto invernadero y otros contaminantes,
como: óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre y compuestos orgánicos) y agua
(debido a los deshechos o productos derivados del refino y por derrames de
petróleo).
Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente
activa, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y
de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella.
Constituye un conjunto complejo de elementos físicos, químicos y biológicos que
compone el sustrato natural en el cual se desarrolla la vida en la superficie de
los continentes. El suelo es el hábitat de una biota específica de
microorganismos y pequeños animales que constituyen el edafón; es propio de
las tierras emergidas, no existiendo apenas contrapartida equivalente en los
ecosistemas acuáticos. Es importante subrayar que el suelo así entendido no se
extiende sobre todos los terrenos, sino que en muchos espacios lo que se pisa
es roca fresca, o una roca alterada sólo por meteorización, un regolito, que no
merece el nombre de suelo. Mecánica de suelos y cimentaciones 5° Ed., 1980.
Desde el punto de vista biológico, las características del suelo más importantes son
su permeabilidad, relacionada con la porosidad, su estructura y su composición
química. Los suelos retienen las sustancias minerales que las plantas necesitan para
su nutrición vegetal y que se liberan por la degradación de los restos orgánicos. Un
buen suelo es condición primera para la productividad agrícola.
En el suelo los hidrocarburos impiden el intercambio gaseoso con la atmosfera,
iniciando una serie de procesos fisicoquímicos simultáneos como evaporación y
penetración, que, dependiendo del tipo de hidrocarburo, temperatura, humedad,
textura del suelo y cantidad vertida puede ser más o menos lentos, ocasionando una
1 "International Energy Annual 2004". Energy Information Administration.
pág. 6
mayor toxicidad, además de tener una moderada, alta o extrema salinidad,
dificultando su tratamiento.
En nuestro país, los problemas ambientales por el derrame de esta materia prima
también son muy frecuentes, sobre todo en la selva. Un caso reciente es lo ocurrido
el año pasado; “las autoridades a cargo del monitoreo ambiental en la cuenca del río
Marañón y al interior del Lote 8X, de Pluspetrol, en Loreto, confirmaron lo que el
pueblo Kukama venía denunciando hace muchos años la presencia de altos niveles
de contaminación por hidrocarburos en sus territorios. Según los estudios realizados
en agua, suelos y sedimentos de la cuenca y del citado lote petrolero, ubicado al
interior de la Reserva Nacional Pacaya Samiria, en la zona existe presencia de
agentes contaminantes como metales pesados y derivados del petróleo.”
(SERNAMP, 2014).
Así como este caso, en todo el Perú existen muchos otros más que pueden ser tan
o más mortíferos para el ecosistema, por lo que encontramos muy importante el de
tema de buscar formas o técnicas para poder remediar esta contaminación del
medio donde se encuentre.
2. Formulación del problema:
Ante esta situación, se decidió llevar acabo un experimento con la finalidad de
responder las siguientes interrogantes: ¿Es posible remediar un suelo contaminado
por hidrocarburos refinados usando la técnica de bioestimulación? ¿Qué tiempo se
tarda en remediar un suelo contaminado por derivados de petróleo usando la técnica
de bioaumentación? Y ¿Es posible predecir o pronosticar cuándo se remediará por
completo el suelo contaminado?
3. Justificación:
El suelo es un medio muy importante pare el desarrollo fundamental de ciertas
actividades, como la agricultura, que se ven afectadas por accidentes de derrame
de hidrocarburos o por un mal proceso de extracción del mismo; por lo expuesto, el
presenta trabajo tiene la finalidad de buscar metodologías o técnicas más efectivas
para remediar suelos que hayan sido contaminados por derivados de hidrocarburos.
Para ello, se llevará a cabo un experimento que estudiará el tiempo que tarde en
remediarse un suelo que será contaminado por un derivado de petróleo; se aplicara
la técnica de bioaumentación, donde se verá la efectividad de las bacterias nativas
para degradar el hidrocarburo y se estimará la fecha en la cual el suele debe estar
libre de este producto.
4. Limitaciones:
 Falta de equipos para medir la concentración de hidrocarburos.
 Tiempo limitado para llevar a cabo el desarrollo del experimento.
pág. 7
5. Objetivos:
5.1. Objetivo general:
 Biorremediar suelos contaminados por hidrocarburos refinados de
petróleo por medio de bioaumentación.
5.2. Objetivos específicos:
 Aprender a llevar un control sobre texturas del suelo.
 Realizar un plan de trabajo operacional para el desarrollo del proyecto.
 Modelar una ecuación que nos permita predecir el tiempo que tardara
en deteriorarse el hidrocarburo.
Capítulo II: Marco Teórico
6. Antecedentes:
El presente trabajo: Biorremediación de suelos contaminados por
hidrocarburos mediante compost de aserrín y estiércoles (2012), publicada por
Hildebrando Buendía Ríos, en Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima;
concluye que el tratamiento de mayor reducción en la concentración de los
hidrocarburos totales de petróleo, ha sido el suelo dosificado con vacaza más aserrín
de bolaina. Puesto que de 21.81 gr de TPH/kg de suelo se redujo a una
concentración de 16.28 gr de TPH/kg de suelo, que representa una reducción del 25
por ciento. Los suelos contaminados con hidrocarburos, tratados con aserrín y
estiércoles orgánicos en promedio disminuyo 22.5 por ciento del contenido de
hidrocarburos en el suelo. Empleando solo estiércol disminuyo solo 16.5 por ciento
y usando solamente aserrines disminuyo 9.6 por ciento. Los suelos contaminados
tratados con estiércol orgánico más aserrines, utilizados como sustratos para la
planta del maíz, tuvieron en promedio 36.80 Cm de altura de planta, en comparación
a los tratamientos de suelos contaminados usando solamente estiércol un promedio
de 24.48 cm y utilizando solamente aserrín un promedio de 22.14 cm. 4. La planta
de maíz es un buen indicador para evaluar la reducción de la concentración de
hidrocarburos en los suelos contaminados a través de sus variables la altura de la
planta, peso seco foliar y peso seco radicular. La presente investigación contribuye
dándonos una idea clara que, al aplicar una buena cantidad de nutrientes al suelo,
estos, por acción bacteriana en su mayoría, son capaces de degradar de manera
eficiente las concentraciones de hidrocarburos que se puedan encontrar en estas
tierras.
Por otro lado, el artículo: Biorremediación de suelos contaminados con
hidrocarburos derivados del petróleo (2006), publicado por J. Benavides López de
Mesa, G. Quintero, A. Guevara Vizcaíno, D. Jaimes Cáceres, S. Gutiérrez Riaño &
J. Miranda García, en la Universidad de La Salle, Bogotá; nos dice que los productos
de petróleo ampliamente usados como gasolina, keroseno y Diésel son
pág. 8
contaminantes comunes del ambiente, se ha observado que la biodegradación de
gasolina por microflora de suelo y agua de sitios contaminados es eficiente;
compuestos como el benceno, tolueno, etilbenceno, y n-alcanos son realmente
biodegradables. Se aislado una cepa con una alta capacidad de degradar dichos
compuestos identificada como Mycobacterium austroafricanum.En el estudio hecho
por Christopher W. Kaplan y Christopher L. Kitts en cuanto al dinamismo de las
comunidades bacterianas en relación con la concentración de petrÛleo en el suelo,
la importancia de las comunidades microbianas radica en su maquinaria celular
como responsable de la bioconversión de estos contaminantes (43). Los
microorganismos que conforman el consorcio microbiano extremo halótolerante
para la biodegradación de crudos es altamente empleados en medios con gran
cantidad de salinidad y contaminados con benceno.
Las poblaciones microbianas usadas para degradar hidrocarburos
recalcitrantes (aromáticos),son menos eficientes, debido a que producen sustancias
tóxicas que pueden inhibir los microorganismos degradadores de aceite diésel. La
persistencia de los PAHs en el ambiente se deben a factores como los nutrientes, la
viabilidad, la temperatura, el oxígeno y la presencia de microorganismo
degradadores y el mayor problema para la degradación de esto es la baja solubilidad
en agua para poder implementar un sistema aeróbico, por esto la degradación
anaeróbica a bajas temperaturas ha sido estudiada como posible causa de una baja
degradación donde encontraron que las bajas temperaturas no afectan la población
microbiana sino que la disponibilidad de oxígeno, siendo este el agente más limitante
y que conducía a formación metabolitos tóxicos que inhiban el crecimiento
bacteriano carbono. Así, dicho artículo, nos permite tener una idea de la capacidad
de degradación que tienen ciertas bacterias y como estas tienen preferencias hacía
con ciertos hidrocarburos, también hace mención a la capacidad de resistencia de
estos para ser degradados.
En la tesis: Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos:
caracterizaciónmicrobiológica, química y ecotoxicológica (2005), publicada por Marc
Viñas Canals, en Barcelona; llevo a cabo un experimento donde se han aplicado los
ensayos de tratabilidad, a un suelo contaminado con creosota y se ha seguido un
proceso de Biorremediación a nivel fisicoquímico, microbiológico y ecotoxicológico.
El suelo contaminado con creosota contiene una importante población microbiana
degradadora de HAPs y metabólicamente muy activa. La información proporcionada
en la primera fase de los ensayos de tratabilidad se ha visto confirmada con los
resultados obtenidos en la segunda fase del protocolo, lo que valida la utilización de
esta primera fase para dar una respuesta rápida a la posible aplicación de una
tecnología de Biorremediación a un suelo contaminado.
La aireación y la humedad a nivel del 40% de la capacidad de campo han sido
los factores claves para alcanzar una importante biodegradación de los TPH y de
los HAPs de 3 y 4 anillos, por parte de la población autóctona del suelo. La adición
de nutrientes inorgánicos aumenta las tasas de biodegradación de los TPH y de los
HAPs de 3 y 4 anillos durante el periodo inicial (0-45 días), pero disminuye e incluso
pág. 9
detiene la biodegradación de los TPH, del benzo(a)antraceno y del criseno, en el
periodo tardío (90-200 días). En esta última fase la población degradadora de HAPs
presenta valores inferiores a los que presentan los tratamientos sin nutrientes. 6. La
adición de biotensiaoctivos y de octoato de hierro no han mejorado el rendimiento
alcanzado por el tratamiento con aireación y humedad óptima. Nos explica que, si
bien para llevar un buen proceso de bioestimulación se debe de proporcionar las
adecuadas condiciones para el desarrollo, también es esencial contar con las
bacterias adecuadas para llevar a cabo el proceso de degradación del hidrocarburo
que deseamos.
En el artículo: Aplicación de sistemas de biorremediación de suelos y aguas
contaminadas por hidrocarburos (2000), publicado por Maroto Arroyo, Rogel
Quesada & Juan Manuel, en GEOCISA; nos dicen que para una correcta
optimización se deberán controlar los siguientes puntos: Control de las condiciones
de degradación y biodegradación. Se registrará la variación de concentración de
TPH, BTEX, COV’s, CO2 desprendido y Oxigeno disuelto, variación de nutrientes
(N, P, etc) y un control de los parámetros que afectan directamente en el
funcionamiento del sistema. Las medidas biocorrectivas o los sistemas de
biorremediación son técnicas de descontaminación suficientemente estudiadas y
evaluadas, basados en los procesos de biodegradación y fácilmente aplicables. Es
necesario una investigación y caracterización de la contaminación y del
emplazamiento de forma rigurosa para evaluar y elegir la medida biocorrectiva más
adecuada y diseñar el sistema de manera óptima, así como es necesario llevar a
cabo un control y seguimiento del mismo. En líneas generales, el presente trabajo
da un enfoque a las medidas que se deben de tomar en cuenta a la hora de llevar a
cabo una implementación de la técnica ya mencionada de forma efectiva.
7. Bases teóricas:
7.1. Hidrocarburos
La palabra hidrocarburos designa un grupo de compuestos orgánicos
constituidos principalmente por átomos de carbono e hidrógeno. La
conformación y estructura de sus moléculas abarca desde la más simple, el
metano (CH4), hasta aquellas de elevada complejidad como las
correspondientes a los hidrocarburos aromáticos policíclicos.
Dentro de ellos existen familias de compuestos agrupadas según su
configuración (estructura molecular) y propiedades. Los átomos de
carbono se unen entre si formando el esqueleto básico, pudiendo hacerlo
en estructuras lineales simples y/o ramificadas o en estructuras cíclicas
en forma de anillos. El impacto ambiental de los residuos. 2ª Edición.
1994.
Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las
cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas, y abiertas o
pág. 10
cerradas. Los que tienen en su molécula otros elementos químicos
(heteroátomos) se llaman hidrocarburos sustituidos.
A temperatura ambiente se presentan en forma de gases, líquidos o sólidos. La
diversidad de hidrocarburos es muy amplia y de igual forma lo son sus
propiedades físicas y químicas; por esta razón sus aplicaciones son múltiples:
se los emplea directamente como combustibles, como solventes, o como
materia prima para la síntesis de productos medicinales, agroquímicos,
plásticos, drogas industriales, etc.
Las fuentes principales de los hidrocarburos son el petróleo, el gas natural y el
carbón. A partir de comienzos de este siglo, con el desarrollo de la extracción
de petróleo y el afianzamiento de la tecnología química, surge la Petroquímica,
industria de base que, con la producción de hidrocarburos, constituye uno de
los pilares de la tecnología actual.
7.1.1. Tipos de hidrocarburo
Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que son alifáticos
y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos,
alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los
átomos de carbono.
1) Hidrocarburos Alifáticos:
Son los que carecen de un anillo aromático, se clasifican en:
 Hidrocarburos saturados, (alcanos o parafinas), en la que todos
sus carbonos tienen cuatro enlaces simples (o más
técnicamente, con hibridación sp3
).
 Hidrocarburos no saturados o insaturados, que presentan al
menos un enlace doble (alquenos u olefinas) o triple (alquino o
acetilénico) en sus enlaces de carbono.
2) Hidrocarburos Aromáticos:
Son los que presentan al menos una estructura que cumple la regla
de Hückel (Estructura cíclica, que todos sus carbonos sean de
hibridación sp2 y que el número de electrones en resonancia sea
par no divisible entre 4).
7.1.2. Clasificación según su estructura
De acuerdo al tipo de estructuras que pueden formar, los
hidrocarburos se pueden clasificar como:
 Hidrocarburos acíclicos: los cuales presentan
sus cadenas abiertas. A su vez se clasifican en:
pág. 11
o Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales
o Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas
laterales.
 Hidrocarburos cíclicos o ciclo alcanos: que se definen como
hidrocarburos de cadena cerrada. Éstos a su vez se clasifican
como:
o Monocíclicos, que tienen una sola operación de ciclización.
o Policíclicos, que contienen varias operaciones de ciclización.
7.2. Importancia de los hidrocarburos en la sociedad
Los hidrocarburos se utilizan con frecuencia como combustibles. El gas natural
que se comercia, contiene principalmente metano y etano, siendo usado para
dar energía en forma de calor tanto en la industria como en viviendas de
particulares, llegando así a reemplazar al butano y propano. Los motores de
combustión usan la gasolina como combustible, que no es otra cosa que una
mezcla de diferentes hidrocarburos con un contenido desde los 5 a los 10
átomos de carbono por molécula. En la actualidad, los hidrocarburos de cadena
corta (fracción de gasolina) tienen una gran demanda, siendo ésta mucho más
alta que en el caso de otros tipos de hidrocarburos que se extraigan de forma
directa desde el petróleo.
La industria de la petroquímica, ha multiplicado el uso del petróleo en la
fabricación de diferentes objetos fabricados con plásticos y fibras sintéticas.
Muchas cosas que nos rodean como lapiceros, la tela de la ropa de baño, las
cremas, las pinturas, los insecticidas, muchas partes de las máquinas y de los
electrodomésticos, y aún las botellas de gaseosa requieren de la petroquímica
para existir. Según Melendi (1994), Podríamos decir que , en nuestras
sociedades los modelos de producción de bienes y servicios están directa o
indirectamente basados en la industria petroquímica, es decir, en el consumo
pág. 12
de hidrocarburos. La energía que hoy se emplea mundialmente proviene, en su
mayor parte de la combustión de hidrocarburos; los medios de transporte los
emplean como combustibles, y gran parte de la variada gama de productos
plásticos se sintetizan a partir de ellos.
7.2.1.Los hidrocarburos en la economía del Perú
La explotación y comercio de los hidrocarburos en general, constituyen
una gran fuente de ingresos económicos para el país. Según el INEI
(2015), el 66% del crecimiento de la producción nacional fue explicado
por el aporte de cuatro sectores: agropecuario (4.95%), minería e
hidrocarburos (9.33%), comercio (4.32%) y telecomunicaciones (6.89%).
Por otro lado, los que menguaron el crecimiento del mes fueron los
sectores pesca(-37.49%), construcción(-6.69%) y manufactura(-0.85%).
En los últimos reportes anuales del PBI del Perú se registro un aumento
de producción de hidrocarburos líquidos de 9,2% que se explica
principalmente por la mayor obtención en la planta de separación de Las
Malvinas y por la disminucióndel 5,9% de la explotación de petróleo. (Ver
anexo 1)
7.3. Contaminación ambiental por su explotación
La extrema dependencia alcanzada hacia los hidrocarburos por el mundo actual,
y su elevado consumo, han traído aparejados problemas ambientales
expresados en términos de contaminación atmosférica por sus productos de
combustión contaminación de aguas, derrames de petróleo y producción y
pág. 13
acumulación de residuos no biodegradables (plásticos). Por otra parte, siendo
el petróleo, el gas natural y el carbón un recurso natural no renovable, su
consumo debería racionalizarse y muchas de sus aplicaciones, sobre todo la
energética, sustituirse paulatinamente por fuentes ambientalmente más limpias
y duraderas.
El aprovechamiento del petróleo y del gas natural, recursos minerales
procedentes de la generación y acumulación natural de hidrocarburos, requiere
previamente una fase exploratoria para la localización de posibles yacimientos
de hidrocarburos (sustancias minerales compuestas por combinaciones de
carbono e hidrógeno junto a pequeños porcentajes de otros minerales).
En el agua, los hidrocarburos se esparcen rápidamente, debido a la existencia
de una importante diferencia de densidades entre ambos líquidos, llegando a
ocupar extensas áreas, y dificultando por lo tanto sus posibilidades de limpieza.
Esto imposibilita la interacción entre la flora y la fauna marina con la atmósfera,
obstruyendo así el ciclo natural de vida. Si las sustancias contaminantes
alcanzan la costa, debido a la alta permeabilidad de la arena, los hidrocarburos
pueden penetrar hacia el subsuelo contaminando las napas y dejando rastros
irreparables en los reservorios de agua dulce. Anualmente se vierten al mar
entre 3 y 4 millones de toneladas de petróleo. Las actividades de exploración y
explotación de los fondos marinos, constituyen una muy importante fuente de
contaminación. Otra importante causa de contaminación, la constituyen los
vertidos de desechos industriales, que llegan a poseer altas concentraciones de
los derivados más peligrosos de los hidrocarburos.
Si nos trasladamos al medio atmosférico notamos que en la mayoría de las
ocasiones se culpabiliza al CO2, pero los hidrocarburos emanan muchos otros
gases contaminantes, el principal gas de estas características que poluciona la
atmósfera es el metano. En un estudio realizado en la ciudad de Los Ángeles
entre 1970 y 1972 indico que en la contaminación por hidrocarburos el metano
representaba el 85% del total, los alcanos el 9%, los alquenos el 2.7%, los
alquinos el 1% y los aromáticos el 2.3 %.
Los hidrocarburos presentan en general, una baja toxicidad, el problema
principal que tiene, es la reactividad fotoquímica en presencia de la luz solar
para dar compuestos oxidados.
Los hidrocarburos oxigenados, donde se incluyen los alcoholes, aldehídos,
cetonas, éteres, fenoles, esteres, peróxidos y ácidos orgánicos, tiene como
principal causa de su presencia en el aire a los automóviles, aunque también
pueden formarse por reacciones fotoquímicas en la propia atmósfera.
El monóxido de carbono está considerado como un peligroso gas asfixiante
porque se combina fuertemente con la hemoglobina de la sangre reduciendo la
oxigenación de los tejidos celulares. Se produce en la combustión incompleta
pág. 14
del carbón y de sus compuestos, y una de sus principales fuentes de emisión
son los automóviles, aunque también se produce en la naturaleza,
fundamentalmente por la actividad de algas.
7.4. Biorremediación
Se define como biorremediación o biorremedación a cualquier proceso que
utilice microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para
retornar un medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural.
La biorremediación puede ser empleada para atacar contaminantes específicos
del suelo, por ejemplo, en la degradación bacteriana de compuestos
organoclorados o de hidrocarburos. Un ejemplo de un tratamiento más
generalizado es el de la limpieza de derrames de petróleo por medio de la
adición de fertilizantes con nitratos o sulfatos para estimular la reproducción de
bacterias nativas o exógenas (introducidas) y de esta forma facilitar la
descomposición del petróleo crudo.
La biorremediación es una tecnología que utiliza el potencial metabólico
de los microorganismos (fundamentalmente bacterias, pero también
hongos y levaduras) para transformar contaminantes orgánicos en
compuestos más simples poco o nada contamiantes, y, por tanto, se
puede utilizar para limpiar terrenos o aguas contaminadas, su ámbito de
aplicabilidad es muy amplio, pudiendo considerarse como objeto cada
uno de los estados de la materia. (Glazer y Nikaido, 1995).
Se puede clasificar a la biorremediación como in situ o ex situ. La primera
consiste en tratar el material contaminado en el lugar en que se encuentra sin
trasladarlo a otra parte. Algunos ejemplos de estas tecnologías consisten en
operaciones de compostaje, la ventilación biológica, la utilización de
biorreactores, la filtración por raíces o la estimulación biológica. En los procesos
ex situ el material contaminado es trasladado a otro lugar para realizar o
completar su descontaminación.
7.4.1.Ventajas
La biorremediación tiene una serie de ventajas sobre otros métodos. En
el caso de que la contaminación esté en lugares inaccesibles se puede
realizar sin necesidad de cavar. Por ejemplo, en el caso de derrames de
petróleo que hayan penetrado en el suelo y amenacen contaminar a la
capa de agua. Esto resulta mucho menos costoso que el proceso de
excavación e incineración que sería la otra alternativa. El empleo de
desechos orgánicos de fácil degradación como aditivos o correctores de
densidad, resulta una alternativa técnicamente factible, viable y sencilla
que favorece la degradación de contaminantes orgánicos en suelos a
través de procesos de composteo, ya que éstos mejoran las propiedades
pág. 15
del sistema y aportan nutrientes para mantener activas las poblaciones
microbianas.
Mientras que los tratamientos físicos y buena parte de los químicos están
basados en transferir la contaminación entre medios gaseoso, líquido y
sólido, en la biorremediación se transfiere poca contaminación de un
medio a otro. Es una tecnología poco intrusiva en el medio y
generalmente no requiere componentes estructurales o mecánicos
dignos de destacar. Comparativamente, es económica y, al tratarse de
un procesonatural, suele tener aceptación por parte de la opinión pública.
7.4.2. Aplicabilidad
La aplicabilidad de esta técnica depende de varios factores:
• Propiedades del contaminante (biodegradabilidad). En general, los
hidrocarburos alifáticos se degradan rápidamente. Las estructuras
más ramificadas son más difíciles de degradar que las cadenas
lineales, al producir impedimentos estéricos. Las cadenas ramificadas
de sulfátanos de alquilo o arilo a menudo se degradan muy lentamente.
Los dobles enlaces hacen la molécula más resistente, así como un
incremento del número de anillos bencénicos. Las sustituciones
químicas (ácidos dicarboxílicos, nitrilos, metilaciones, halogenaciones)
también hacen la molécula más resistente. Por otra parte, la
biodegradación de compuestos que contienen N ó S está ligada
frecuentemente a su utilización como nutrientes.
• Presencia de comunidades microbianas adecuadas, con capacidad
enzimática para metabolizar el compuesto. Los microorganismos
pueden ser autóctonos (biorremediación intrínseca o atenuación) o
añadidos al sistema para mejorar la degradación (bioaumentación).
Sobre estos conceptos volveremos más adelante.
• Disponibilidad del contaminante. Es un factor crítico, más importante
que la propia presencia de comunidades microbianas. Para que la
degradación de un contaminante pueda producirse, es necesario que
interaccione con la célula en medio acuoso. Inicialmente lo hará con la
parte exterior de su pared para posteriormente ser transportado al
interior de la misma. La forma más común de transporte es la
complejación con enzimas extracelulares producidos por los
microorganismos. Muchos contaminantes orgánicos, como los
derivados del petróleo, PCBs, hidrocarburos aromáticos policíclicos
(naftaleno, pireno, fluoreno), solventes halogenados, etc., son
hidrofóbicos y tienden a adsorberse en el suelo, concretamente a la
fracción orgánica (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y humina). Esta es
una de las causas, por ejemplo, de la persistencia de muchos
pág. 16
pesticidas. La producción de surfactantes por los microorganismos es
un factor determinante, como veremos, que atenúa este problema y
facilita la degradación.
• Condiciones del medio contaminado: Propiedades que permiten o
limitan el crecimiento microbiano y el metabolismo del compuesto. A
veces es necesario modificar las condiciones, por ejemplo, añadiendo
nutrientes o aireando (bioestimulación). Es evidente que no podemos
llevar a cabo un análisis de los estudios de biodegradación existentes
sobre todos los compuestos potencialmente contaminantes. Por ello,
el texto lo centraremos principalmente en los hidrocarburos, ya que
estos compuestos son los implicados en la problemática del Prestige.
7.5. Estadística
La estadística es una ciencia formal y una herramienta que estudia el uso y los
análisis provenientes de una muestra representativa de datos, busca explicar
las correlaciones y dependencias de un fenómeno físico o natural, de ocurrencia
en forma aleatoria o condicional. Sin embargo, la estadística es más que eso,
es decir, es la herramienta fundamental que permite llevar a cabo el proceso
relacionado de la estadística con la investigación científica.
Es transversal a una amplia variedad de disciplinas, desde la física hasta las
ciencias sociales, desde las ciencias de la salud hasta el control de calidad. Se
usa para la toma de decisiones en áreas de negocios o instituciones
gubernamentales. La estadística se divide en dos grandes áreas:
 Estadística descriptiva: Se dedica a la descripción, visualización y resumen
de datos originados a partir de los fenómenos de estudio. Los datos pueden
ser resumidos numérica o gráficamente.
 Estadística inferencial: Se dedica a la generación de los modelos,
inferencias y predicciones asociadas a los fenómenos en cuestión teniendo
en cuenta la aleatoriedad de las observaciones. Se usa para modelar
patrones en los datos y extraer inferencias acerca de la población bajo
estudio. Estas inferencias pueden tomar la forma de respuestas a preguntas
sí/no (prueba de hipótesis), estimaciones de unas características numéricas
(estimación), pronósticos de futuras observaciones, descripciones de
asociación (correlación) o modelamiento de relaciones entre variables
(análisis de regresión).
8. Marco conceptual:
8.1. Gasóleo o Diésel
También denominado gasoil, es un hidrocarburo líquido de densidad sobre 832
kg/m³ (0,832 g/cm³), compuesto fundamentalmente por parafinas y utilizado
principalmente como combustible en calefacción y en motores diésel. Su poder
pág. 17
calorífico inferior es de 35,86 MJ/l (43,1 MJ/kg)1 que depende de su
composición comercial.
8.1.1. Propiedades
La densidad del gasóleo obtenido de petróleo era aproximadamente de
0,832 kg/l (varía según la región), un 12% más que la gasolina que tiene
una densidad de 0,745 kg/l. Aproximadamente el 86,1% del diésel es
carbono, y cuando se quema se obtiene un poder calorífico de 43,10
MJ/kg contra 43,20 MJ/kg de la gasolina. Sin embargo, debido a la
mayor densidad, el gasóleo ofrece una densidad volumétrica energética
de 35,86 MJ/L contra los 32,18 MJ/L de la gasolina, lo que supone un
11% más, que podría considerarse notable cuando se compara la
eficiencia del motor diésel frente al de ciclo Otto. Las emisiones de CO2
del diésel son de 73,25 g/MJ,1 solo ligeramente más bajas que la
gasolina, con 73,38 g/MJ.
8.1.2.Composición
El gasóleo derivado del petróleo está compuestoaproximadamente de un
75% de hidrocarburos saturados (principalmente parafinas incluyendo
isoparafinas y cicloparafinas) y un 25% de hidrocarburos aromáticos
(incluyendo naftalenos y alcalobencenos). La fórmula química general del
gasóleo común es C12H23, variando entre C10H22 a C15H32, incluyendo
cantidades pequeñas de otros hidrocarburos cuyas fórmulas van desde
C10H20 a C15H28.
8.2. Bioestimulación
Es el proceso mediante el cual, los microorganismos (bacterias u hongos)
autóctonos o inoculados de una zona, degradan o metabolizan los
contaminantes orgánicos presentes en la misma.Para que los microorganismos
(principalmente las bacterias) puedan eliminar las sustancias químicas dañinas,
el suelo y las aguas subterráneas deben tener la temperatura, los nutrientes y
la cantidad de oxígeno apropiados. Esas condiciones permiten que los
microorganismos crezcanyse multipliquen, y asimilen más sustancias químicas.
pág. 18
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA BIORREMEDIACIÓN
Factores favorables Factores desfavorables
Características
químicas
Características
hidrogeológicas
Características
químicas
Características
hidrogeológicas
- Abundancia
de hidrocarburos alifáticos
lineales y escasa
presencia de resinas y
asfaltenos
- Concentraciones bajas
- Presencia de
poblaciones microbianas
diversas
- Adecuada oxigenación
- pH = 6-8
- Temperaturas
superiores a 15 ºC
- Porosidad
media
- Elevada
permeabilidad
- Mineralogía
uniforme
- Homogeneidad
- Componentes muy
pesados abundantes
en la mezcla
- Mezcla
de compuestos
orgánicos e
inorgánicos
- Concentraciones
tóxicas
- Escasa actividad
microbiana
- Ambientes anóxicos
- pH extremos
-Temperaturas bajas
- Rocas
fracturadas
- Baja
permeabilidad
- Compleja
mineralogía
-Heterogeneidad
Con la Bioestimulación lo que se pretende es acelerar el proceso de
biodegradación natural proporcionando nutrientes y/o nuevos microorganismos
a una zona contaminada con compuestos orgánicos para proceder a su
transformación en compuestos inofensivos.
8.2.1.Ventajas y Desventajas
La bioestimulación presenta una serie de ventajas e inconvenientes
respecto a otras técnicas de descontaminación de suelos.
Ventajas Inconvenientes
- Posibilidad de aplicarse in situ o
ex situ
- Bajo coste de operación
- Apenas se generan residuos
- No requiere de equipamientos
especializados para su aplicación
- Tiempo de proceso largo
-Efectiva sólo en condiciones
superficiales
- Aplicable sólo a
hidrocarburos biodegradables
- Inviable bajo determinadas
condiciones
8.3. Base legal
_ D.S. N° 002-2013-MINAM EstándarNacional de Calidad Ambiental para Suelo.
_ D.S. N° 002-2014-MINAM Disposiciones Complementarias para la aplicación
de los Estándar Nacional de Calidad Ambiental para Suelo.
(Ver anexo 2)
pág. 19
8.4. Pronostico en la estadística
Es el proceso de estimación en situaciones de incertidumbre. El término
predicción es similar, pero más general, y usualmente se refiere a la estimación
de series temporales o datos instantáneos.
Algunos métodos de pronóstico asumen que es posible identificar los factores
subyacentes que pueden tener influencia sobre la variable a pronosticar. Si las
causas se entienden, se pueden hacer proyecciones de las variables que
influyen, para utilizarlas en la predicción. Algunos métodos causales son:
 Análisis de la regresión, que puede ser lineal o no lineal.
 Modelo autorregresivo de media móvil (ARMA)
 Modelo Arima
 Econometría
8.4.1. Análisis de la regresión
En estadística, el análisis de la regresión es un procesoestadístico para
la estimación de relaciones entre variables. Incluye muchas técnicas
para el modelado y análisis de diversas variables, cuando la atención
se centra en la relación entre una variable dependiente y una o más
variables independientes. Más específicamente, el análisis de regresión
ayuda a entender cómoel valor típico de la variable dependiente cambia
cuando cualquiera de las variables independientes es variada, mientras
que se mantienen las otras variables independientes fijas.
Más comúnmente, el análisis de regresión estima la esperanza
condicional de la variable dependiente dadas las variables
independientes - es decir, el valor promedio de la variable dependiente
cuando se fijan las variables independientes.
El análisis de regresión es ampliamente utilizado para la predicción y
previsión, donde su uso tiene superposición sustancial en el campo de
aprendizaje automático. El análisis de regresión se utiliza también para
comprender que cuales de las variables independientes están
relacionadas con la variable dependiente, y explorar las formas de estas
relaciones.
8.5. Coeficiente de determinación
En estadística, el coeficiente de determinación, denominado R² y pronunciado
R cuadrado, es un estadístico usado en el contexto de un modelo estadístico
cuyo principal propósito es predecir futuros resultados o probar una hipótesis.
pág. 20
El coeficiente determina la calidad del modelo para replicar los resultados, y la
proporción de variación de los resultados que puede explicarse por el modelo.
Hay varias definiciones diferentes para R² que son algunas veces equivalentes.
Las más comunes se refieren a la regresión lineal. En este caso, el R² es
simplemente el cuadrado del coeficiente de correlación de Pearson, lo cual es
sólo cierto para la regresión lineal simple. Si existen varios resultados para una
única variable, es decir, para una X existe una Y, Z.… el coeficiente de
determinación resulta del cuadrado del coeficiente de determinación múltiple.
En ambos casos el R² adquiere valores entre 0 y 1.
8.5.1. Calculo del coeficiente de correlación
Un modelo estadístico se construye para explicar una variable aleatoria
que llamaremos dependiente a través de otras variables aleatorias a las
que llamaremos factores. Dado que podemos predecir una variable
aleatoria mediante su media y que, en este caso, el error cuadrático
medio es su varianza, el máximo error cuadrático medio que podemos
aceptar en un modelo para una variable aleatoria que posea los dos
primeros momentos es la varianza. Para estimar el modelo haremos
varias observaciones de la variable a predecir y de los factores. A la
diferencia entre el valor observado de la variable y el valor predicho la
llamaremos residuo. La media cuadrática de los residuos es la varianza
residual.
Para la regresión basta con hacer el cuadrado del coeficiente de
correlación de Pearson.
Donde:
 es la covarianza de (X,Y)
 es la desviación típica de la variable X
 es la desviación típica de la variable Y
pág. 21
Capítulo III: Metodología
9. Tipo de investigación
9.1. Según el propósito
La presente investigación es de tipo aplicada. Según Carrasco (2005) dicho tipo de
investigación busca dar solución, de manera práctica, a situaciones reales basándose
en un conocimiento científico.
9.2. Según el diseño de investigación
Experimental
10. Localización
10.1. Institución donde se desarrollará el proyecto:
a. El trabajo de campo o aplicación: «Villa María del Triunfo».
b. Las tareas de gabinete: «Universidad Privada del Norte, sede Lima Norte»
Ver Anexo 3
11. Materiales
PARA LA CONSTRUCCIÓN
Material Cantidad
Vara de madera (5 cm de ancho) 18 m
Clavos C/N
Plástico Transparente 6 m
PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO
Material Cantidad
Tierra preparada 28 Kg
Humus 4 Kg
Tierra para el experimento C/N
Diésel 12 L
PARA EL ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS (Ver anexo 4)
Material Cantidad
Frascos esterilizados 20
Vaso precipitado 1
Probeta 100 ml 1
Balanza electrónica 1
Cucharilla 1
Cinta de pH C/N
Agua desionizada C/N
Vernier 1
pág. 22
12. Presupuesto
Material Costo (s/.)
Vara de madera (5 cm de ancho) 20
Clavos 2
Plástico Transparente 9
Tierra preparada 7
Humus 4
Tierra para el experimento -
Diésel 24
Frascos esterilizados 30
Vaso precipitado -
Probeta 100 ml -
Balanza electrónica -
Cucharilla -
Cinta de pH -
Vernier -
TOTAL 96
13. Construcción e implementación
1) Una vez que se tenga todos los materiales necesarios comprados, se procederá
a realizar la construcción del cajón donde se colocara la tierra que se
contaminará y posteriormente se tratará.
2) Primero debemos construir un cajón de 2 m x 2 m x 0.50 m
3) Posteriormente, cubrimos o forramos todo su interior con el plástico transparente.
Este nos permitirá impermeabilizar la zona donde se situará el cajón, lo que
impedirá que se contamine el suelo donde llevaremos a cabo el proyecto.
pág. 23
4) Una vez realizado esto, pasaremos a agregar la tierra preparada (ya abonada),
el humus (que asegurará la provisión de nutrientes) y la tierra con la que se
realizará la prueba, en este caso será de una zona de cultivo.
Debemos incorporar todos los insumos hasta lograr una altura de 0.10 cm; lo
que nos daría una capacidad de 0.4 m3
aproximadamente.
5) Para terminar, rociamos el diésel en todo el suelo, luego con una pala de mano
u otra herramienta disponible, procedemos a remover la tierra de tal forma que
quede homogénea en todas partes.
Al final tendremos una composición de la siguiente manera:
pág. 24
14. Análisis de muestras
Para el análisis en laboratorio se programó la misma técnica de análisis realizada
en diferentes días. (Ver anexo 5)
14.1. Técnica aplicada
Una de las dificultades que se nos presento fue el no tener equipos adecuados
para el monitoreo de las concentraciones totales de hidrocarburos presentes
en una muestra de suelo. Para suplir esta carencia y continuar con el proyecto
se creó un parámetro o, también se podría definir como establecer una
proporción entre el volumen “Z” de hidrocarburo que hay en una cantidad “x”
de suelo disuelto en un volumen “Y” determinado de agua desionizada.
𝐶 = 𝑉𝑧 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑐𝑎𝑟𝑏𝑢𝑟𝑜 𝑥
𝑋 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜
𝑌 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎
Se decidió tomar como concentraciones de medida: 150 gr de suelo
contaminado y 350 ml de agua desionizada.
𝐶 = 𝑉𝑧 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑐𝑎𝑟𝑏𝑢𝑟𝑜 𝑥
150 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜
350 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎
14.2. Procedimiento de recolección de muestras
1) Para la toma de muestras, se realizó un patrón de muestreo sistemático,
el cual consistióen dividir en 4 cuadrantes iguales toda el área de estudio.
7%
1%
89%
3%
Tierra preparada
Humus
Tierra de prueba
Diesel
pág. 25
2) Una vez realizado el paso anterior y siguiendo el cronograma establecido
para el análisis de muestras, se procede a tomar las muestras de la tierra
contaminada en frascos esterilizados.
14.3. Caracterización del suelo contaminado
Verificación de las características de la evolución del tratamiento:
ESCALA DE OLOR DEL DIÉSEL EN LA TIERRA
1 Alto
2 Moderado
3 Bajo
4 Imperceptible
ESCALA DE HUMEDAD DE LA TIERRA
1 Muy húmedo
2 Húmedo
3 Poco húmedo
4 Seco
I II
III IV
pág. 26
14.4. Análisis de las muestras
1) Primero procedemos a pesar los 150 gr de tierra de la primera muestra
(cuadrante I) en una balanza electrónica, que previamente debe sertarada.
2) Después,debemos medir 350 mlde agua desionizada, que posteriormente
agregamos al vaso precipitado, y agitamos.
3) Una vez homogenizado la mezcla, dejamos reposar por 5 a 10 minutos
para que los sólidos precipiten y hasta poder ver claramente la capa de
hidrocarburos que se forma en la parte alta del vaso.
Fecha Textura Olor Color Humedad pH
Sábado 21 Franco arenoso 1 2 5.8
Lunes 23 Franco arenoso 1 2 6
Miércoles 25 Franco arenoso 2 2 5.6
Viernes 27 Franco arenoso 2 3 3 6.4
Sábado 28 Franco arenoso 3 2 6.6
Caracterisación de la evolución del tratamiento
pág. 27
4) Una vez que se pueda identificar claramente la capa de hidrocarburos,
procedemos a usar el Vernier para medir su altura que luego nos servirá
para los calculos correspondientes.
5) El mismo procedimiento lo debemos repetir para las siguientes muestras
(cuadrante II, III y IV) así como para las muestras de los días posteriores.
14.5. Procesamiento de datos
Para realizar los calculos correspondientes, procedemos a sacar las medias
de las alturas del hidrocarburo correspondientes para cada fecha.
NOVIEMBRE
Sábado 21 Lunes 23 Miércoles 25 Viernes 27 Sábado 28
1 2 3 4 5
C I 0.36 0.28 0.21 0.16 0.15
C II 0.35 0.27 0.22 0.15 0.14
C III 0.37 0.26 0.24 0.18 0.12
C IV 0.33 0.28 0.21 0.16 0.12
PROMEDIO 0.35 0.27 0.22 0.16 0.13
Una vez obtenida la altura promedio para cada fecha, aplicamos una fórmula
para hallar el volumen correspondiente.
𝑉 = 𝜋𝑟2
𝑥 ℎ
Siendo el diámetro del vaso precipitado: 7.5 cm
pág. 28
Con lo que obtenemos:
Muestra Columna de diésel (cm) Volumen (cm3
)
1 0.35 15.46
2 0.27 11.93
3 0.22 9.72
4 0.16 7.07
5 0.13 5.74
Graficamos y hallamos la ecuación que describa el comportamiento de
descenso en las concentraciones del diésel en las muestras.
Siendo la función que describe dicho comportamiento:
𝑦 = 19.984𝑒−0.25𝑥
Y cuyo coeficiente de correlación es:
𝑅2 = 0.996
Lo que le da un alto nivel de confiabilidad para la proyección de datos.
14.6. Pronostico o Estimación de resultados
Con la formula obtenida anteriormente, pasamos a graficarla en un programa
graficador matemático, en este caso, usaremos GeoGebra.
Para esto, debemos insertar la función en la ventana de dialogo y luego el
programa solo graficara la función. Una vez realizado esto, debemos analizar
pág. 29
el gráfico y determinar cuáles son nuestros límites de estudio, ya que toda la
gráfica no corresponde al fin del trabajo.
Nuestros límites de evaluación serán:
30
Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos
refinados de petróleo por medio de bioaumentación
31
Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos
refinados de petróleo por medio de bioaumentación
Capítulo IV: Resultados
Luego de haber realizado todos los pasos programados, y de llevar un control de estos,
hemos podido lograr obtener como resultado la concentración volumétrica del hidrocarburo
que se usó en el experimento, en este caso diésel, los cuales son:
Muestra por fecha Volumen (cm3
)
Sábado 21 15.46
Lunes 23 11.93
Miércoles 25 9.72
Viernes 27 7.07
Sábado 28 5.74
Posteriormente, con ayuda de Excel, un potente programa de cálculo matemático, se pudo
determinar una función que describa el comportamiento de las concentraciones del diésel:
𝑦 = 19.984𝑒−0.25𝑥
Seguidamente, usamos otro programa que nos permitió modelar la función e identificar
cuáles son los puntos donde las concentraciones se vuelven prácticamente 0, en este caso
se usó GeoGebra, dando como resultado:
ESTIMACIÓN
Día (Vx cm3 x 150 gr Suelo C./350 ml Agua d.)
1 15.46
2 11.93
3 9.72
4 7.07
5 5.74
6 4.46
7 3.47
8 2.7
9 2.11
10 1.64
11 1.28
12 0.99
13 0.77
14 0.6
15 0.47
16 0.37
17 0.29
21 0.1
pág. 32
Capítulo V: Conclusiones
Terminado de realizar todos los procedimientos de procesamiento de datos
correspondientes, nos encontramos que la diferencia entre el día 1 y 5 en cuanto a volumen
de concentración del hidrocarburo, diésel, este cayó en casi 10 cm3
.
Podemos observar en el cuadro de caracterización de la evolución del suelo en tratamiento
que el nivel de ph aumenta en casi una unidad entre el día 1 y 5, lo que posiblemente está
relacionado al nivel de concentración de hidrocarburos.
En cuanto a la estimación de la fecha en la cual el suelo que está siendo tratado baje sus
niveles de concentración de hidrocarburos, vemos que para el día 21 el nivel de
concentraciónsería de 0.1 cm3
que, si bien parece a simplevista una fecha muy prolongada,
debemos de tener en cuenta que el diésel comercial no es 100% puro. Esto se debe a que
los comercializadores o empresas distribuidoras les agregan otras sustancias orgánicas,
como aditivos, para que cuando esta mezcla este dentro del motor y este empiece a
funcionar, pueda y permita tener un arranque más rápido.
RECOMENDACIONES
 Debemos asegurarnos que el lugar donde vayamos a llevar a cabo el experimento no
presentes elementos externos, presencia de perros u otros animales, que puedan
alterar los resultados que se puedan obtener.
 Tener en cuenta que el lugar que escojamos tenga una ventilación adecuada, así como
una correcta exposición al sol, también hay que procurar cubrirlo cuando haya lluvias.
 Se debe estar homogenizando la tierra cada dos días.
 Las muestras deben ser recolectadas ese mismo día que se vayan a analizar, así se
evitará tener pérdidas por su volatilización; también tenemos que tener todos los
materiales necesarios para llevar a cabo cada fase del proyecto.
 Se tiene que tener mucho cuidado al momento de escoger el modelo matemático que
representara el comportamiento de descenso de la concentración del hidrocarburo,
puesto que se pueden presentar diferentes casos con distintas condiciones.
pág. 33
Referencias bibliográficas
Benavides López de Mesa, Joaquín, Gladis Quintero, Andrea Guevara Vizcaíno, y Diana Jaimes
Caseres. Bioremediación de sueloscontaminadoscon hidrocarburosderivadosdepetróleo.
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Buendía Ríos, Hildebrando. Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos mediante
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Viñas Canals, Marc. Biorremediación de suelos contaminados por. Barcelona: Universitat de
Barcelona,2005.
pág. 34
ANEXO
 Anexo 1: Producción y venta de Hidrocarburos, periodo 2007 – 2012. Fuente: Ministerio
de Energía y Minas.
PRODUCCIÓN DE PRINCIPALES DERIVADOS DEL PETRÓLEO, 2007-2012
(Miles de Barriles)
Producto 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Total 62 997.3 63 200.9 69 695.5 74 619.6 74 026.1 71 550.3
Asfalto líquido 214.5 235.3 305.4 387.8 334.6 239.9
Asfalto sólido 715.4 877.9 1 357.8 1 453.1 1 101.2 1 263.9
Diésel 2 19 017.8 19 518.6 625.8 347.7 374.0 261.0
Diésel B2 - - 25 255.1 24 198.0 26.0 -
Diésel B2 S50 - - - - 5 807.6 16 900.6
Diésel B5 - - - 60.2 24 771.6 11 636.3
Gas seco / combustible 559.4 905.9 652.5 689.6 746.4 906.0
Gas propano (GLP) 2 362.6 2 467.5 2 177.4 2 424.2 2 220.9 2 195.8
Gasolina motor 84 4 476.0 4 418.2 4 788.0 5 103.8 4 625.3 4 185.4
Gasolina motor 90 2 653.8 2 510.3 3 395.3 4 111.8 3 785.9 3 596.1
Gasolina motor 95 459.9 586.2 619.3 804.8 743.9 682.4
Gasolina motor 97 160.7 182.8 252.0 303.6 195.6 170.7
Gasolina motor 98 BA 228.8 205.8 216.6 247.6 147.4 101.3
Gasohol 84 - - - - 133.5 172.7
Gasohol 90 - - - - 538.0 1 188.6
Gasohol 95 - - - - 146.1 378.7
Gasohol 97 - - - - 43.8 86.0
Gasohol 98 - - - - 94.0 219.9
Gasolina primaria/Naftas 5 968.0 5 452.3 5 442.3 4 612.0 4 538.4 200.6
Kerosene 818.4 598.0 338.2 79.9 64.0 -
Petróleo residual 5 10.7 4.1 - - - -
Petróleo residual 6 4 246.2 4 881.7 3 400.3 3 972.5 4 557.3 4 338.3
Petróleo residual 500 10 452.1 8 988.2 6 863.1 6 150.7 4 649.8 2 765.4
Solventes 1 y 3 406.0 326.3 330.9 314.9 280.8 249.9
Turbo combustible A-1 4 143.8 4 415.5 4 703.4 5 290.0 5 199.5 5 850.9
Otros 6 103.3 6 626.4 8 972.1 14 067.2 8 900.5 13 960.3
Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.
pág. 35
PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOS, SEGÚN EMPRESA, 2007-2012
(Barriles)
Empresa Lote 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Hidrocarburos Líquidos 41 562 211 43 930 376 53 027 028 57 362 972 55 741 183 55 991 301
Petróleo Crudo 28 146 437 28 027 081 25 926 862 26 531 261 25 386 804 24 395 576
Costa Norte 7 663 976 9 158 644 9 730 614 9 527 819 9 808 375 9 545 259
Graña y Montero Petrolera I 313 541 327 894 299 061 366 493 384 007 458 613
Petrolera Monterrico II 206 274 255 157 235 343 209 629 184 564 164 728
Mercantile 1/ III 366 831 - - - - -
Interoil 1/ III - 753 381 1 468 145 1 079 354 1 201 504 819 715
Río Bravo1/ IV 573 129 - - - - -
Interoil 1/ IV - 599 262 421 328 351 823 310 632 282 382
Graña y Montero Petrolera V 55 831 74 147 61 786 70 000 56 229 54 819
Sapet VI-VII 1 045 302 1 013 858 1 084 004 1 150 624 1 112 632 1 223 903
Unipetro IX 97 639 97 884 95 486 88 674 83 122 80 031
Petrobras Energía 2/ X 4 859 133 5 176 659 4 868 100 4 769 056 4 915 596 5 178 101
Olympic XIII 122 645 840 292 1 173 949 1 414 606 1 504 272 1 223 614
Petrolera Monterrico XV 6 602 6 830 6 778 8 196 40 446 46 652
Petrolera Monterrico XX 17 049 13 280 16 634 19 364 15 371 12 701
Zócalo 4 366 840 4 805 579 5 074 909 5 736 639 5 332 014 5 527 280
SaviaPerú 3/ Z-2B 4 338 095 4 020 411 4 070 626 4 219 453 3 950 272 4 305 400
SaviaPerú 3/ Z-6 - - - - 3 229 -
BPZ Energy Z-1 28 745 785 168 1 004 283 1 517 186 1 378 513 1 221 880
Selva 16 115 621 14 062 858 11 121 339 11 266 803 10 246 415 9 323 037
SelvaNorte 15 953 149 13 885 691 10 956 801 11 099 386 10 081 373 9 168 412
Pluspetrol Norte 1-AB 9 731 501 8 233 410 5 980 758 6 826 281 6 440 418 5 626 366
Pluspetrol Norte 8 6 221 648 5 652 281 4 976 043 4 273 105 3 640 955 3 542 046
SelvaCentral 162 472 177 167 164 538 167 417 165 042 154 625
Maple 31B/D 162 472 146 837 128 971 131 412 133 242 120 851
Maple 31-E - 30 330 35 567 36 005 31 800 33 774
Líquidos de Gas Natural 13 415 774 15 903 295 27 100 166 30 831 711 30 354 379 31 595 725
Zócalo - - 203 184 438 149 434 770 465 174
Savia Perú 3/ Z-2B - - 203 184 438 149 434 770 465 174
Selva 13 415 774 15 903 295 26 896 982 30 393 562 29 919 609 31 130 551
SelvaCentral 1 094 453 976 226 973 165 914 064 898 356 978 746
Aguaytía 31C 1 094 453 976 226 973 165 914 064 898 356 978 746
SelvaSur 12 321 321 14 927 069 25 923 817 29 479 498 29 021 253 30 151 805
Pluspetrol Perú Corporation 88 12 321 321 11 259 672 13 355 203 17 292 040 16 247 785 16 771 068
Pluspetrol Perú Corporation 56 - 3 667 397 12 568 614 12 187 458 12 773 468 13 380 737
1/ En enero de 2008 se concretó la fusión de Mercantile Perú Oil & Gas S.A. y Compañía Petrolera Río Bravo S.A., enla modalidad de fusión por
absorción, siendo la empresa absorbida Compañía Petrolera Río Bravo S.A. y laempresa absorbente Mercantile Perú Oil & Gas S.A., el que cambió de
denominación social por Interoil Perú S.A. apartir del 08/01/2008.
2/ A partir del 09/06/2003, Pérez Companc del Perú S.A. cambió de razón social a Petrobras Energía Perú S. A.
3/ A partir del 21/01/2010, Petro Tech Peruana S.A. cambió de razón social a SaviaPerú S.A.
Fuente: PERUPETRO, Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.
pág. 36
PRODUCCIÓN DE LÍQUIDOS DE GAS NATURAL, SEGÚN PLANTA
DE PROCESAMIENTO, 2007 - 2012
(Miles de Barriles)
Planta / Producto 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Total 14 390.5 16 670.8 27 550.4 30 963.0 30 485.0 31 960.7
Gasolina Natural 6 264.1 6 864.9 10 829.6 12 061.0 12 055.1 12 540.2
Gas Licuado de Petróleo (GLP) 526.1 486.1 450.0 664.7 678.7 695.6
Propano / Butano 6 391.5 7 607.2 12 710.8 14 030.0 13 831.3 15 154.4
Diésel 2 1 009.7 1 606.9 3 429.7 - - -
Destilados Medios - - - 3 996.9 3 694.6 3 345.9
Solvente light 101.1 - - - - -
Otros 98.0 105.7 130.2 210.4 225.3 224.7
EEPSA/GMP 264.7 284.0 211.9 428.7 444.3 389.3
Gasolina Natural - - - - - -
Gas Licuado de Petróleo (GLP) 163.6 178.3 123.6 331.9 337.5 295.4
Propano / Butano - - - - - -
Solvente light 101.1 - - - - -
Otros - 105.7 88.3 96.8 106.8 93.9
Aguaytía 1 094.3 976.0 972.3 913.8 898.4 978.1
Gasolina Natural 731.7 668.2 645.9 581.0 557.2 577.9
Gas Licuado de Petróleo (GLP) 362.5 307.7 326.5 332.8 341.1 400.2
Pluspetrol Perú Corporation 12 493.8 15 010.1 26 020.0 29 177.9 28 707.5 30 128.2
Gasolina Natural 5 401.7 6 097.4 10 183.7 11 480.0 11 497.9 11 962.3
Propano / Butano 5 984.4 7 305.8 12 406.6 13 701.0 13 515.0 14 820.0
Diésel 2 1 009.7 1 606.9 3 429.7 - - -
Destilados Medios - - - 3 996.9 3 694.6 3 345.9
Otros 98.0 - - - - -
Procesadora de Gas Pariñas 537.8 400.7 346.2 442.6 434.8 465.2
Gasolina Natural 130.6 99.3 - - - -
Propano / Butano 407.1 301.4 304.2 329.0 316.3 334.4
Otros - - 41.9 113.7 118.5 130.8
EEPSA/GMP: Empresa Eléctrica Piura S.A. / Graña y Montero Petrolera.
Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.
pág. 37
VENTA DE PRINCIPALES COMBUSTIBLES EN EL MERCADO INTERNO, 2005-2012
(Miles de Barriles)
Principales
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 P/
combustibles
Gas Licuefactado 7 810 8 614 9 653 11 107 11 925 13 258 14 790 16 203
Gasolina 84 3 939 4 019 4 300 4 471 4 910 4 077 2 994 1 304
Gasolina 90 2 560 2 496 2 534 2 575 3 464 3 438 2 676 562
Gasolina 95 387 387 445 504 610 708 473 3
Gasolina 97 396 355 206 188 250 264 255 -
Gasolina 98/98 BA - 34 193 195 233 245 133 -
Gasohol 97 - - - - - 5 218 472
Gasohol 98 - - - - - 1 114 275
Gasohol 84 - - - - - 1 016 1 839 3 359
Gasohol 90 - - - - - 619 2 427 5 044
Diesel B-5 - - - - - - 26 408 23 305
Petróleo residual 6 2 964 2 362 2 176 2 210 1 560 1 419 1 229 1 001
Petróleo residual 500 5 650 4 952 4 102 4 709 3 733 2 890 3 038 1 478
Turbo A-1 720 1 652 1 311 1 351 4 412 4 910 5 348 5 556
Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.
pág. 38
 Anexo 2: ECA para Suelos. Fuente: D.S. N° 002-2013-MINAM Estándar Nacional de
Calidad Ambiental para Suelo.
39
Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos
refinados de petróleo por medio de bioaumentación
 Anexo 3: Imagen satelital del área de estudio. Fuente: Google Earth Pro.
Coordenadas: N: -12.183076, O: -76.946151
40
Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos
refinados de petróleo por medio de bioaumentación
 Anexo 4: Fotografía de los materiales usados en el laboratorio
41
Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos
refinados de petróleo por medio de bioaumentación
 Anexo 5: Cronograma de actividades del proyecto.
ACTIVIDADES
NOVIEMBRE DICIEMBRE
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 01 02
Adquisición de
materiales
x x
Construcción e
implementación
x
Recolección y
análisis periódico
x x x x x
Procesamiento de
datos
x x
Exposición x

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Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos

  • 1. 30 BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS POR HIDROCARBUROS REFINADOS DE PETRÓLEO POR MEDIO DE BIOAUMENTACIÓN BIOREMEDIATION OF SOILS CONTAMINATED WITH HYDROCARBONS REFINED OIL BY MEANS OF BIOAUGMENTATIÓN ASIGNATURA: CONTAMINACIÓN DE SUELO Y CONTROL FACULTAD DE INGENIERÍA Ingeniería Ambiental Autor:  Bobadilla Atao, Leo Eduardo1 . Docente:  López Revilla, Axel Bernardo Lima, 2015
  • 2. 30 Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación DEDICATORIO: En primer lugar, a mi madre por haberme apoyado en todo momento, por sus consejosylosbuenosvaloresimpartidos,así como el apoyo incondicional que siempre me brinda;a nuestrodocente,que alo largo del curso nos brindó su apoyo y nos compartiósus experienciasyconocimientos que nos ayudaráa crecer profesionalmente.
  • 3. pág. 3 ÍNDICE Capítulo I: Introducción ..................................................................................................5 1. Realidad Problemática: ..........................................................................................5 2. Formulación del problema:.....................................................................................6 3. Justificación: ...........................................................................................................6 4. Limitaciones:...........................................................................................................6 5. Objetivos:................................................................................................................7 5.1. Objetivo general: .............................................................................................7 5.2. Objetivos específicos: .....................................................................................7 Capítulo II: Marco Teórico..............................................................................................7 6. Antecedentes:.........................................................................................................7 7. Bases teóricas:.......................................................................................................9 7.1. Hidrocarburos ..................................................................................................9 7.1.1. Tipos de hidrocarburo............................................................................10 7.1.2. Clasificación según su estructura..........................................................10 7.2. Importancia de los hidrocarburos en la sociedad.........................................11 7.2.1. Los hidrocarburos en la economía del Perú .........................................12 7.3. Contaminación ambiental por su explotación...............................................12 7.4. Biorremediación.............................................................................................14 7.4.1. Ventajas .................................................................................................14 7.4.2. Aplicabilidad ...........................................................................................15 7.5. Estadística.....................................................................................................16 8. Marco conceptual: ................................................................................................16 8.1. Gasóleo o Diésel ...........................................................................................16 8.1.1. Propiedades ...........................................................................................17 8.1.2. Composición ..........................................................................................17 8.2. Bioestimulación .............................................................................................17 8.2.1. Ventajas y Desventajas .........................................................................18 8.3. Base legal......................................................................................................18 8.4. Pronostico en la estadística ..........................................................................19 8.4.1. Análisis de la regresión..........................................................................19 8.5. Coeficiente de determinación........................................................................19
  • 4. pág. 4 8.5.1. Calculo del coeficiente de correlación...................................................20 Capítulo III: Metodología...............................................................................................21 9. Tipo de investigación............................................................................................21 9.1. Según el propósito.........................................................................................21 9.2. Según el diseño de investigación .................................................................21 10. Localización ......................................................................................................21 10.1. Institución donde se desarrollará el proyecto: ..........................................21 11. Materiales..........................................................................................................21 12. Presupuesto......................................................................................................22 13. Construcción e implementación .......................................................................22 14. Análisis de muestras.........................................................................................24 14.1. Técnica aplicada........................................................................................24 14.2. Procedimiento de recolección de muestras..............................................24 14.3. Caracterización del suelo contaminado ....................................................25 14.4. Análisis de las muestras............................................................................26 14.5. Procesamiento de datos............................................................................27 14.6. Pronostico o Estimación de resultados.....................................................28 Capítulo IV: Resultados................................................................................................31 Capítulo V: Conclusiones.............................................................................................32 RECOMENDACIONES ...................................................................................................32 Referencias bibliográficas ...............................................................................................33 ANEXO.............................................................................................................................34  Anexo 1: Producción y venta de Hidrocarburos, periodo 2007 – 2012. Fuente: Ministerio de Energía y Minas. ....................................................................................34  Anexo 2: ECA para Suelos. Fuente: D.S. N° 002-2013-MINAM Estándar Nacional de Calidad Ambiental para Suelo.................................................................38  Anexo 3: Imagen satelital del área de estudio. Fuente: Google Earth Pro. ........39  Anexo 4: Fotografía de los materiales usados en el laboratorio .........................40  Anexo 5: Cronograma de actividades del proyecto. ............................................41
  • 5. pág. 5 Capítulo I: Introducción 1. Realidad Problemática: El petróleo es un producto no renovable esencial para muchas industrias, y es de vital importancia para el mantenimiento de la misma civilización industrializada, por lo que se considera una fuente esencial de energía en la mayoría de las naciones. El petróleo alimenta un porcentaje muy alto del consumo de energía del mundo, entre el 32% de Europa y Asia hasta el 53% de Oriente Medio. En otras regiones geográficas el peso energético del petróleo es el siguiente: Sudamérica y América Central (44%); África (41%) y Norteamérica (40%).1 El manejo inadecuado de los materiales y residuos peligrosos ha generado a escala mundial un problema de contaminación de suelos (por su extracción), aire (los combustibles fósiles producen gases de efecto invernadero y otros contaminantes, como: óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre y compuestos orgánicos) y agua (debido a los deshechos o productos derivados del refino y por derrames de petróleo). Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella. Constituye un conjunto complejo de elementos físicos, químicos y biológicos que compone el sustrato natural en el cual se desarrolla la vida en la superficie de los continentes. El suelo es el hábitat de una biota específica de microorganismos y pequeños animales que constituyen el edafón; es propio de las tierras emergidas, no existiendo apenas contrapartida equivalente en los ecosistemas acuáticos. Es importante subrayar que el suelo así entendido no se extiende sobre todos los terrenos, sino que en muchos espacios lo que se pisa es roca fresca, o una roca alterada sólo por meteorización, un regolito, que no merece el nombre de suelo. Mecánica de suelos y cimentaciones 5° Ed., 1980. Desde el punto de vista biológico, las características del suelo más importantes son su permeabilidad, relacionada con la porosidad, su estructura y su composición química. Los suelos retienen las sustancias minerales que las plantas necesitan para su nutrición vegetal y que se liberan por la degradación de los restos orgánicos. Un buen suelo es condición primera para la productividad agrícola. En el suelo los hidrocarburos impiden el intercambio gaseoso con la atmosfera, iniciando una serie de procesos fisicoquímicos simultáneos como evaporación y penetración, que, dependiendo del tipo de hidrocarburo, temperatura, humedad, textura del suelo y cantidad vertida puede ser más o menos lentos, ocasionando una 1 "International Energy Annual 2004". Energy Information Administration.
  • 6. pág. 6 mayor toxicidad, además de tener una moderada, alta o extrema salinidad, dificultando su tratamiento. En nuestro país, los problemas ambientales por el derrame de esta materia prima también son muy frecuentes, sobre todo en la selva. Un caso reciente es lo ocurrido el año pasado; “las autoridades a cargo del monitoreo ambiental en la cuenca del río Marañón y al interior del Lote 8X, de Pluspetrol, en Loreto, confirmaron lo que el pueblo Kukama venía denunciando hace muchos años la presencia de altos niveles de contaminación por hidrocarburos en sus territorios. Según los estudios realizados en agua, suelos y sedimentos de la cuenca y del citado lote petrolero, ubicado al interior de la Reserva Nacional Pacaya Samiria, en la zona existe presencia de agentes contaminantes como metales pesados y derivados del petróleo.” (SERNAMP, 2014). Así como este caso, en todo el Perú existen muchos otros más que pueden ser tan o más mortíferos para el ecosistema, por lo que encontramos muy importante el de tema de buscar formas o técnicas para poder remediar esta contaminación del medio donde se encuentre. 2. Formulación del problema: Ante esta situación, se decidió llevar acabo un experimento con la finalidad de responder las siguientes interrogantes: ¿Es posible remediar un suelo contaminado por hidrocarburos refinados usando la técnica de bioestimulación? ¿Qué tiempo se tarda en remediar un suelo contaminado por derivados de petróleo usando la técnica de bioaumentación? Y ¿Es posible predecir o pronosticar cuándo se remediará por completo el suelo contaminado? 3. Justificación: El suelo es un medio muy importante pare el desarrollo fundamental de ciertas actividades, como la agricultura, que se ven afectadas por accidentes de derrame de hidrocarburos o por un mal proceso de extracción del mismo; por lo expuesto, el presenta trabajo tiene la finalidad de buscar metodologías o técnicas más efectivas para remediar suelos que hayan sido contaminados por derivados de hidrocarburos. Para ello, se llevará a cabo un experimento que estudiará el tiempo que tarde en remediarse un suelo que será contaminado por un derivado de petróleo; se aplicara la técnica de bioaumentación, donde se verá la efectividad de las bacterias nativas para degradar el hidrocarburo y se estimará la fecha en la cual el suele debe estar libre de este producto. 4. Limitaciones:  Falta de equipos para medir la concentración de hidrocarburos.  Tiempo limitado para llevar a cabo el desarrollo del experimento.
  • 7. pág. 7 5. Objetivos: 5.1. Objetivo general:  Biorremediar suelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación. 5.2. Objetivos específicos:  Aprender a llevar un control sobre texturas del suelo.  Realizar un plan de trabajo operacional para el desarrollo del proyecto.  Modelar una ecuación que nos permita predecir el tiempo que tardara en deteriorarse el hidrocarburo. Capítulo II: Marco Teórico 6. Antecedentes: El presente trabajo: Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos mediante compost de aserrín y estiércoles (2012), publicada por Hildebrando Buendía Ríos, en Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima; concluye que el tratamiento de mayor reducción en la concentración de los hidrocarburos totales de petróleo, ha sido el suelo dosificado con vacaza más aserrín de bolaina. Puesto que de 21.81 gr de TPH/kg de suelo se redujo a una concentración de 16.28 gr de TPH/kg de suelo, que representa una reducción del 25 por ciento. Los suelos contaminados con hidrocarburos, tratados con aserrín y estiércoles orgánicos en promedio disminuyo 22.5 por ciento del contenido de hidrocarburos en el suelo. Empleando solo estiércol disminuyo solo 16.5 por ciento y usando solamente aserrines disminuyo 9.6 por ciento. Los suelos contaminados tratados con estiércol orgánico más aserrines, utilizados como sustratos para la planta del maíz, tuvieron en promedio 36.80 Cm de altura de planta, en comparación a los tratamientos de suelos contaminados usando solamente estiércol un promedio de 24.48 cm y utilizando solamente aserrín un promedio de 22.14 cm. 4. La planta de maíz es un buen indicador para evaluar la reducción de la concentración de hidrocarburos en los suelos contaminados a través de sus variables la altura de la planta, peso seco foliar y peso seco radicular. La presente investigación contribuye dándonos una idea clara que, al aplicar una buena cantidad de nutrientes al suelo, estos, por acción bacteriana en su mayoría, son capaces de degradar de manera eficiente las concentraciones de hidrocarburos que se puedan encontrar en estas tierras. Por otro lado, el artículo: Biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos derivados del petróleo (2006), publicado por J. Benavides López de Mesa, G. Quintero, A. Guevara Vizcaíno, D. Jaimes Cáceres, S. Gutiérrez Riaño & J. Miranda García, en la Universidad de La Salle, Bogotá; nos dice que los productos de petróleo ampliamente usados como gasolina, keroseno y Diésel son
  • 8. pág. 8 contaminantes comunes del ambiente, se ha observado que la biodegradación de gasolina por microflora de suelo y agua de sitios contaminados es eficiente; compuestos como el benceno, tolueno, etilbenceno, y n-alcanos son realmente biodegradables. Se aislado una cepa con una alta capacidad de degradar dichos compuestos identificada como Mycobacterium austroafricanum.En el estudio hecho por Christopher W. Kaplan y Christopher L. Kitts en cuanto al dinamismo de las comunidades bacterianas en relación con la concentración de petrÛleo en el suelo, la importancia de las comunidades microbianas radica en su maquinaria celular como responsable de la bioconversión de estos contaminantes (43). Los microorganismos que conforman el consorcio microbiano extremo halótolerante para la biodegradación de crudos es altamente empleados en medios con gran cantidad de salinidad y contaminados con benceno. Las poblaciones microbianas usadas para degradar hidrocarburos recalcitrantes (aromáticos),son menos eficientes, debido a que producen sustancias tóxicas que pueden inhibir los microorganismos degradadores de aceite diésel. La persistencia de los PAHs en el ambiente se deben a factores como los nutrientes, la viabilidad, la temperatura, el oxígeno y la presencia de microorganismo degradadores y el mayor problema para la degradación de esto es la baja solubilidad en agua para poder implementar un sistema aeróbico, por esto la degradación anaeróbica a bajas temperaturas ha sido estudiada como posible causa de una baja degradación donde encontraron que las bajas temperaturas no afectan la población microbiana sino que la disponibilidad de oxígeno, siendo este el agente más limitante y que conducía a formación metabolitos tóxicos que inhiban el crecimiento bacteriano carbono. Así, dicho artículo, nos permite tener una idea de la capacidad de degradación que tienen ciertas bacterias y como estas tienen preferencias hacía con ciertos hidrocarburos, también hace mención a la capacidad de resistencia de estos para ser degradados. En la tesis: Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos: caracterizaciónmicrobiológica, química y ecotoxicológica (2005), publicada por Marc Viñas Canals, en Barcelona; llevo a cabo un experimento donde se han aplicado los ensayos de tratabilidad, a un suelo contaminado con creosota y se ha seguido un proceso de Biorremediación a nivel fisicoquímico, microbiológico y ecotoxicológico. El suelo contaminado con creosota contiene una importante población microbiana degradadora de HAPs y metabólicamente muy activa. La información proporcionada en la primera fase de los ensayos de tratabilidad se ha visto confirmada con los resultados obtenidos en la segunda fase del protocolo, lo que valida la utilización de esta primera fase para dar una respuesta rápida a la posible aplicación de una tecnología de Biorremediación a un suelo contaminado. La aireación y la humedad a nivel del 40% de la capacidad de campo han sido los factores claves para alcanzar una importante biodegradación de los TPH y de los HAPs de 3 y 4 anillos, por parte de la población autóctona del suelo. La adición de nutrientes inorgánicos aumenta las tasas de biodegradación de los TPH y de los HAPs de 3 y 4 anillos durante el periodo inicial (0-45 días), pero disminuye e incluso
  • 9. pág. 9 detiene la biodegradación de los TPH, del benzo(a)antraceno y del criseno, en el periodo tardío (90-200 días). En esta última fase la población degradadora de HAPs presenta valores inferiores a los que presentan los tratamientos sin nutrientes. 6. La adición de biotensiaoctivos y de octoato de hierro no han mejorado el rendimiento alcanzado por el tratamiento con aireación y humedad óptima. Nos explica que, si bien para llevar un buen proceso de bioestimulación se debe de proporcionar las adecuadas condiciones para el desarrollo, también es esencial contar con las bacterias adecuadas para llevar a cabo el proceso de degradación del hidrocarburo que deseamos. En el artículo: Aplicación de sistemas de biorremediación de suelos y aguas contaminadas por hidrocarburos (2000), publicado por Maroto Arroyo, Rogel Quesada & Juan Manuel, en GEOCISA; nos dicen que para una correcta optimización se deberán controlar los siguientes puntos: Control de las condiciones de degradación y biodegradación. Se registrará la variación de concentración de TPH, BTEX, COV’s, CO2 desprendido y Oxigeno disuelto, variación de nutrientes (N, P, etc) y un control de los parámetros que afectan directamente en el funcionamiento del sistema. Las medidas biocorrectivas o los sistemas de biorremediación son técnicas de descontaminación suficientemente estudiadas y evaluadas, basados en los procesos de biodegradación y fácilmente aplicables. Es necesario una investigación y caracterización de la contaminación y del emplazamiento de forma rigurosa para evaluar y elegir la medida biocorrectiva más adecuada y diseñar el sistema de manera óptima, así como es necesario llevar a cabo un control y seguimiento del mismo. En líneas generales, el presente trabajo da un enfoque a las medidas que se deben de tomar en cuenta a la hora de llevar a cabo una implementación de la técnica ya mencionada de forma efectiva. 7. Bases teóricas: 7.1. Hidrocarburos La palabra hidrocarburos designa un grupo de compuestos orgánicos constituidos principalmente por átomos de carbono e hidrógeno. La conformación y estructura de sus moléculas abarca desde la más simple, el metano (CH4), hasta aquellas de elevada complejidad como las correspondientes a los hidrocarburos aromáticos policíclicos. Dentro de ellos existen familias de compuestos agrupadas según su configuración (estructura molecular) y propiedades. Los átomos de carbono se unen entre si formando el esqueleto básico, pudiendo hacerlo en estructuras lineales simples y/o ramificadas o en estructuras cíclicas en forma de anillos. El impacto ambiental de los residuos. 2ª Edición. 1994. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas, y abiertas o
  • 10. pág. 10 cerradas. Los que tienen en su molécula otros elementos químicos (heteroátomos) se llaman hidrocarburos sustituidos. A temperatura ambiente se presentan en forma de gases, líquidos o sólidos. La diversidad de hidrocarburos es muy amplia y de igual forma lo son sus propiedades físicas y químicas; por esta razón sus aplicaciones son múltiples: se los emplea directamente como combustibles, como solventes, o como materia prima para la síntesis de productos medicinales, agroquímicos, plásticos, drogas industriales, etc. Las fuentes principales de los hidrocarburos son el petróleo, el gas natural y el carbón. A partir de comienzos de este siglo, con el desarrollo de la extracción de petróleo y el afianzamiento de la tecnología química, surge la Petroquímica, industria de base que, con la producción de hidrocarburos, constituye uno de los pilares de la tecnología actual. 7.1.1. Tipos de hidrocarburo Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono. 1) Hidrocarburos Alifáticos: Son los que carecen de un anillo aromático, se clasifican en:  Hidrocarburos saturados, (alcanos o parafinas), en la que todos sus carbonos tienen cuatro enlaces simples (o más técnicamente, con hibridación sp3 ).  Hidrocarburos no saturados o insaturados, que presentan al menos un enlace doble (alquenos u olefinas) o triple (alquino o acetilénico) en sus enlaces de carbono. 2) Hidrocarburos Aromáticos: Son los que presentan al menos una estructura que cumple la regla de Hückel (Estructura cíclica, que todos sus carbonos sean de hibridación sp2 y que el número de electrones en resonancia sea par no divisible entre 4). 7.1.2. Clasificación según su estructura De acuerdo al tipo de estructuras que pueden formar, los hidrocarburos se pueden clasificar como:  Hidrocarburos acíclicos: los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez se clasifican en:
  • 11. pág. 11 o Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales o Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas laterales.  Hidrocarburos cíclicos o ciclo alcanos: que se definen como hidrocarburos de cadena cerrada. Éstos a su vez se clasifican como: o Monocíclicos, que tienen una sola operación de ciclización. o Policíclicos, que contienen varias operaciones de ciclización. 7.2. Importancia de los hidrocarburos en la sociedad Los hidrocarburos se utilizan con frecuencia como combustibles. El gas natural que se comercia, contiene principalmente metano y etano, siendo usado para dar energía en forma de calor tanto en la industria como en viviendas de particulares, llegando así a reemplazar al butano y propano. Los motores de combustión usan la gasolina como combustible, que no es otra cosa que una mezcla de diferentes hidrocarburos con un contenido desde los 5 a los 10 átomos de carbono por molécula. En la actualidad, los hidrocarburos de cadena corta (fracción de gasolina) tienen una gran demanda, siendo ésta mucho más alta que en el caso de otros tipos de hidrocarburos que se extraigan de forma directa desde el petróleo. La industria de la petroquímica, ha multiplicado el uso del petróleo en la fabricación de diferentes objetos fabricados con plásticos y fibras sintéticas. Muchas cosas que nos rodean como lapiceros, la tela de la ropa de baño, las cremas, las pinturas, los insecticidas, muchas partes de las máquinas y de los electrodomésticos, y aún las botellas de gaseosa requieren de la petroquímica para existir. Según Melendi (1994), Podríamos decir que , en nuestras sociedades los modelos de producción de bienes y servicios están directa o indirectamente basados en la industria petroquímica, es decir, en el consumo
  • 12. pág. 12 de hidrocarburos. La energía que hoy se emplea mundialmente proviene, en su mayor parte de la combustión de hidrocarburos; los medios de transporte los emplean como combustibles, y gran parte de la variada gama de productos plásticos se sintetizan a partir de ellos. 7.2.1.Los hidrocarburos en la economía del Perú La explotación y comercio de los hidrocarburos en general, constituyen una gran fuente de ingresos económicos para el país. Según el INEI (2015), el 66% del crecimiento de la producción nacional fue explicado por el aporte de cuatro sectores: agropecuario (4.95%), minería e hidrocarburos (9.33%), comercio (4.32%) y telecomunicaciones (6.89%). Por otro lado, los que menguaron el crecimiento del mes fueron los sectores pesca(-37.49%), construcción(-6.69%) y manufactura(-0.85%). En los últimos reportes anuales del PBI del Perú se registro un aumento de producción de hidrocarburos líquidos de 9,2% que se explica principalmente por la mayor obtención en la planta de separación de Las Malvinas y por la disminucióndel 5,9% de la explotación de petróleo. (Ver anexo 1) 7.3. Contaminación ambiental por su explotación La extrema dependencia alcanzada hacia los hidrocarburos por el mundo actual, y su elevado consumo, han traído aparejados problemas ambientales expresados en términos de contaminación atmosférica por sus productos de combustión contaminación de aguas, derrames de petróleo y producción y
  • 13. pág. 13 acumulación de residuos no biodegradables (plásticos). Por otra parte, siendo el petróleo, el gas natural y el carbón un recurso natural no renovable, su consumo debería racionalizarse y muchas de sus aplicaciones, sobre todo la energética, sustituirse paulatinamente por fuentes ambientalmente más limpias y duraderas. El aprovechamiento del petróleo y del gas natural, recursos minerales procedentes de la generación y acumulación natural de hidrocarburos, requiere previamente una fase exploratoria para la localización de posibles yacimientos de hidrocarburos (sustancias minerales compuestas por combinaciones de carbono e hidrógeno junto a pequeños porcentajes de otros minerales). En el agua, los hidrocarburos se esparcen rápidamente, debido a la existencia de una importante diferencia de densidades entre ambos líquidos, llegando a ocupar extensas áreas, y dificultando por lo tanto sus posibilidades de limpieza. Esto imposibilita la interacción entre la flora y la fauna marina con la atmósfera, obstruyendo así el ciclo natural de vida. Si las sustancias contaminantes alcanzan la costa, debido a la alta permeabilidad de la arena, los hidrocarburos pueden penetrar hacia el subsuelo contaminando las napas y dejando rastros irreparables en los reservorios de agua dulce. Anualmente se vierten al mar entre 3 y 4 millones de toneladas de petróleo. Las actividades de exploración y explotación de los fondos marinos, constituyen una muy importante fuente de contaminación. Otra importante causa de contaminación, la constituyen los vertidos de desechos industriales, que llegan a poseer altas concentraciones de los derivados más peligrosos de los hidrocarburos. Si nos trasladamos al medio atmosférico notamos que en la mayoría de las ocasiones se culpabiliza al CO2, pero los hidrocarburos emanan muchos otros gases contaminantes, el principal gas de estas características que poluciona la atmósfera es el metano. En un estudio realizado en la ciudad de Los Ángeles entre 1970 y 1972 indico que en la contaminación por hidrocarburos el metano representaba el 85% del total, los alcanos el 9%, los alquenos el 2.7%, los alquinos el 1% y los aromáticos el 2.3 %. Los hidrocarburos presentan en general, una baja toxicidad, el problema principal que tiene, es la reactividad fotoquímica en presencia de la luz solar para dar compuestos oxidados. Los hidrocarburos oxigenados, donde se incluyen los alcoholes, aldehídos, cetonas, éteres, fenoles, esteres, peróxidos y ácidos orgánicos, tiene como principal causa de su presencia en el aire a los automóviles, aunque también pueden formarse por reacciones fotoquímicas en la propia atmósfera. El monóxido de carbono está considerado como un peligroso gas asfixiante porque se combina fuertemente con la hemoglobina de la sangre reduciendo la oxigenación de los tejidos celulares. Se produce en la combustión incompleta
  • 14. pág. 14 del carbón y de sus compuestos, y una de sus principales fuentes de emisión son los automóviles, aunque también se produce en la naturaleza, fundamentalmente por la actividad de algas. 7.4. Biorremediación Se define como biorremediación o biorremedación a cualquier proceso que utilice microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para retornar un medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural. La biorremediación puede ser empleada para atacar contaminantes específicos del suelo, por ejemplo, en la degradación bacteriana de compuestos organoclorados o de hidrocarburos. Un ejemplo de un tratamiento más generalizado es el de la limpieza de derrames de petróleo por medio de la adición de fertilizantes con nitratos o sulfatos para estimular la reproducción de bacterias nativas o exógenas (introducidas) y de esta forma facilitar la descomposición del petróleo crudo. La biorremediación es una tecnología que utiliza el potencial metabólico de los microorganismos (fundamentalmente bacterias, pero también hongos y levaduras) para transformar contaminantes orgánicos en compuestos más simples poco o nada contamiantes, y, por tanto, se puede utilizar para limpiar terrenos o aguas contaminadas, su ámbito de aplicabilidad es muy amplio, pudiendo considerarse como objeto cada uno de los estados de la materia. (Glazer y Nikaido, 1995). Se puede clasificar a la biorremediación como in situ o ex situ. La primera consiste en tratar el material contaminado en el lugar en que se encuentra sin trasladarlo a otra parte. Algunos ejemplos de estas tecnologías consisten en operaciones de compostaje, la ventilación biológica, la utilización de biorreactores, la filtración por raíces o la estimulación biológica. En los procesos ex situ el material contaminado es trasladado a otro lugar para realizar o completar su descontaminación. 7.4.1.Ventajas La biorremediación tiene una serie de ventajas sobre otros métodos. En el caso de que la contaminación esté en lugares inaccesibles se puede realizar sin necesidad de cavar. Por ejemplo, en el caso de derrames de petróleo que hayan penetrado en el suelo y amenacen contaminar a la capa de agua. Esto resulta mucho menos costoso que el proceso de excavación e incineración que sería la otra alternativa. El empleo de desechos orgánicos de fácil degradación como aditivos o correctores de densidad, resulta una alternativa técnicamente factible, viable y sencilla que favorece la degradación de contaminantes orgánicos en suelos a través de procesos de composteo, ya que éstos mejoran las propiedades
  • 15. pág. 15 del sistema y aportan nutrientes para mantener activas las poblaciones microbianas. Mientras que los tratamientos físicos y buena parte de los químicos están basados en transferir la contaminación entre medios gaseoso, líquido y sólido, en la biorremediación se transfiere poca contaminación de un medio a otro. Es una tecnología poco intrusiva en el medio y generalmente no requiere componentes estructurales o mecánicos dignos de destacar. Comparativamente, es económica y, al tratarse de un procesonatural, suele tener aceptación por parte de la opinión pública. 7.4.2. Aplicabilidad La aplicabilidad de esta técnica depende de varios factores: • Propiedades del contaminante (biodegradabilidad). En general, los hidrocarburos alifáticos se degradan rápidamente. Las estructuras más ramificadas son más difíciles de degradar que las cadenas lineales, al producir impedimentos estéricos. Las cadenas ramificadas de sulfátanos de alquilo o arilo a menudo se degradan muy lentamente. Los dobles enlaces hacen la molécula más resistente, así como un incremento del número de anillos bencénicos. Las sustituciones químicas (ácidos dicarboxílicos, nitrilos, metilaciones, halogenaciones) también hacen la molécula más resistente. Por otra parte, la biodegradación de compuestos que contienen N ó S está ligada frecuentemente a su utilización como nutrientes. • Presencia de comunidades microbianas adecuadas, con capacidad enzimática para metabolizar el compuesto. Los microorganismos pueden ser autóctonos (biorremediación intrínseca o atenuación) o añadidos al sistema para mejorar la degradación (bioaumentación). Sobre estos conceptos volveremos más adelante. • Disponibilidad del contaminante. Es un factor crítico, más importante que la propia presencia de comunidades microbianas. Para que la degradación de un contaminante pueda producirse, es necesario que interaccione con la célula en medio acuoso. Inicialmente lo hará con la parte exterior de su pared para posteriormente ser transportado al interior de la misma. La forma más común de transporte es la complejación con enzimas extracelulares producidos por los microorganismos. Muchos contaminantes orgánicos, como los derivados del petróleo, PCBs, hidrocarburos aromáticos policíclicos (naftaleno, pireno, fluoreno), solventes halogenados, etc., son hidrofóbicos y tienden a adsorberse en el suelo, concretamente a la fracción orgánica (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y humina). Esta es una de las causas, por ejemplo, de la persistencia de muchos
  • 16. pág. 16 pesticidas. La producción de surfactantes por los microorganismos es un factor determinante, como veremos, que atenúa este problema y facilita la degradación. • Condiciones del medio contaminado: Propiedades que permiten o limitan el crecimiento microbiano y el metabolismo del compuesto. A veces es necesario modificar las condiciones, por ejemplo, añadiendo nutrientes o aireando (bioestimulación). Es evidente que no podemos llevar a cabo un análisis de los estudios de biodegradación existentes sobre todos los compuestos potencialmente contaminantes. Por ello, el texto lo centraremos principalmente en los hidrocarburos, ya que estos compuestos son los implicados en la problemática del Prestige. 7.5. Estadística La estadística es una ciencia formal y una herramienta que estudia el uso y los análisis provenientes de una muestra representativa de datos, busca explicar las correlaciones y dependencias de un fenómeno físico o natural, de ocurrencia en forma aleatoria o condicional. Sin embargo, la estadística es más que eso, es decir, es la herramienta fundamental que permite llevar a cabo el proceso relacionado de la estadística con la investigación científica. Es transversal a una amplia variedad de disciplinas, desde la física hasta las ciencias sociales, desde las ciencias de la salud hasta el control de calidad. Se usa para la toma de decisiones en áreas de negocios o instituciones gubernamentales. La estadística se divide en dos grandes áreas:  Estadística descriptiva: Se dedica a la descripción, visualización y resumen de datos originados a partir de los fenómenos de estudio. Los datos pueden ser resumidos numérica o gráficamente.  Estadística inferencial: Se dedica a la generación de los modelos, inferencias y predicciones asociadas a los fenómenos en cuestión teniendo en cuenta la aleatoriedad de las observaciones. Se usa para modelar patrones en los datos y extraer inferencias acerca de la población bajo estudio. Estas inferencias pueden tomar la forma de respuestas a preguntas sí/no (prueba de hipótesis), estimaciones de unas características numéricas (estimación), pronósticos de futuras observaciones, descripciones de asociación (correlación) o modelamiento de relaciones entre variables (análisis de regresión). 8. Marco conceptual: 8.1. Gasóleo o Diésel También denominado gasoil, es un hidrocarburo líquido de densidad sobre 832 kg/m³ (0,832 g/cm³), compuesto fundamentalmente por parafinas y utilizado principalmente como combustible en calefacción y en motores diésel. Su poder
  • 17. pág. 17 calorífico inferior es de 35,86 MJ/l (43,1 MJ/kg)1 que depende de su composición comercial. 8.1.1. Propiedades La densidad del gasóleo obtenido de petróleo era aproximadamente de 0,832 kg/l (varía según la región), un 12% más que la gasolina que tiene una densidad de 0,745 kg/l. Aproximadamente el 86,1% del diésel es carbono, y cuando se quema se obtiene un poder calorífico de 43,10 MJ/kg contra 43,20 MJ/kg de la gasolina. Sin embargo, debido a la mayor densidad, el gasóleo ofrece una densidad volumétrica energética de 35,86 MJ/L contra los 32,18 MJ/L de la gasolina, lo que supone un 11% más, que podría considerarse notable cuando se compara la eficiencia del motor diésel frente al de ciclo Otto. Las emisiones de CO2 del diésel son de 73,25 g/MJ,1 solo ligeramente más bajas que la gasolina, con 73,38 g/MJ. 8.1.2.Composición El gasóleo derivado del petróleo está compuestoaproximadamente de un 75% de hidrocarburos saturados (principalmente parafinas incluyendo isoparafinas y cicloparafinas) y un 25% de hidrocarburos aromáticos (incluyendo naftalenos y alcalobencenos). La fórmula química general del gasóleo común es C12H23, variando entre C10H22 a C15H32, incluyendo cantidades pequeñas de otros hidrocarburos cuyas fórmulas van desde C10H20 a C15H28. 8.2. Bioestimulación Es el proceso mediante el cual, los microorganismos (bacterias u hongos) autóctonos o inoculados de una zona, degradan o metabolizan los contaminantes orgánicos presentes en la misma.Para que los microorganismos (principalmente las bacterias) puedan eliminar las sustancias químicas dañinas, el suelo y las aguas subterráneas deben tener la temperatura, los nutrientes y la cantidad de oxígeno apropiados. Esas condiciones permiten que los microorganismos crezcanyse multipliquen, y asimilen más sustancias químicas.
  • 18. pág. 18 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA BIORREMEDIACIÓN Factores favorables Factores desfavorables Características químicas Características hidrogeológicas Características químicas Características hidrogeológicas - Abundancia de hidrocarburos alifáticos lineales y escasa presencia de resinas y asfaltenos - Concentraciones bajas - Presencia de poblaciones microbianas diversas - Adecuada oxigenación - pH = 6-8 - Temperaturas superiores a 15 ºC - Porosidad media - Elevada permeabilidad - Mineralogía uniforme - Homogeneidad - Componentes muy pesados abundantes en la mezcla - Mezcla de compuestos orgánicos e inorgánicos - Concentraciones tóxicas - Escasa actividad microbiana - Ambientes anóxicos - pH extremos -Temperaturas bajas - Rocas fracturadas - Baja permeabilidad - Compleja mineralogía -Heterogeneidad Con la Bioestimulación lo que se pretende es acelerar el proceso de biodegradación natural proporcionando nutrientes y/o nuevos microorganismos a una zona contaminada con compuestos orgánicos para proceder a su transformación en compuestos inofensivos. 8.2.1.Ventajas y Desventajas La bioestimulación presenta una serie de ventajas e inconvenientes respecto a otras técnicas de descontaminación de suelos. Ventajas Inconvenientes - Posibilidad de aplicarse in situ o ex situ - Bajo coste de operación - Apenas se generan residuos - No requiere de equipamientos especializados para su aplicación - Tiempo de proceso largo -Efectiva sólo en condiciones superficiales - Aplicable sólo a hidrocarburos biodegradables - Inviable bajo determinadas condiciones 8.3. Base legal _ D.S. N° 002-2013-MINAM EstándarNacional de Calidad Ambiental para Suelo. _ D.S. N° 002-2014-MINAM Disposiciones Complementarias para la aplicación de los Estándar Nacional de Calidad Ambiental para Suelo. (Ver anexo 2)
  • 19. pág. 19 8.4. Pronostico en la estadística Es el proceso de estimación en situaciones de incertidumbre. El término predicción es similar, pero más general, y usualmente se refiere a la estimación de series temporales o datos instantáneos. Algunos métodos de pronóstico asumen que es posible identificar los factores subyacentes que pueden tener influencia sobre la variable a pronosticar. Si las causas se entienden, se pueden hacer proyecciones de las variables que influyen, para utilizarlas en la predicción. Algunos métodos causales son:  Análisis de la regresión, que puede ser lineal o no lineal.  Modelo autorregresivo de media móvil (ARMA)  Modelo Arima  Econometría 8.4.1. Análisis de la regresión En estadística, el análisis de la regresión es un procesoestadístico para la estimación de relaciones entre variables. Incluye muchas técnicas para el modelado y análisis de diversas variables, cuando la atención se centra en la relación entre una variable dependiente y una o más variables independientes. Más específicamente, el análisis de regresión ayuda a entender cómoel valor típico de la variable dependiente cambia cuando cualquiera de las variables independientes es variada, mientras que se mantienen las otras variables independientes fijas. Más comúnmente, el análisis de regresión estima la esperanza condicional de la variable dependiente dadas las variables independientes - es decir, el valor promedio de la variable dependiente cuando se fijan las variables independientes. El análisis de regresión es ampliamente utilizado para la predicción y previsión, donde su uso tiene superposición sustancial en el campo de aprendizaje automático. El análisis de regresión se utiliza también para comprender que cuales de las variables independientes están relacionadas con la variable dependiente, y explorar las formas de estas relaciones. 8.5. Coeficiente de determinación En estadística, el coeficiente de determinación, denominado R² y pronunciado R cuadrado, es un estadístico usado en el contexto de un modelo estadístico cuyo principal propósito es predecir futuros resultados o probar una hipótesis.
  • 20. pág. 20 El coeficiente determina la calidad del modelo para replicar los resultados, y la proporción de variación de los resultados que puede explicarse por el modelo. Hay varias definiciones diferentes para R² que son algunas veces equivalentes. Las más comunes se refieren a la regresión lineal. En este caso, el R² es simplemente el cuadrado del coeficiente de correlación de Pearson, lo cual es sólo cierto para la regresión lineal simple. Si existen varios resultados para una única variable, es decir, para una X existe una Y, Z.… el coeficiente de determinación resulta del cuadrado del coeficiente de determinación múltiple. En ambos casos el R² adquiere valores entre 0 y 1. 8.5.1. Calculo del coeficiente de correlación Un modelo estadístico se construye para explicar una variable aleatoria que llamaremos dependiente a través de otras variables aleatorias a las que llamaremos factores. Dado que podemos predecir una variable aleatoria mediante su media y que, en este caso, el error cuadrático medio es su varianza, el máximo error cuadrático medio que podemos aceptar en un modelo para una variable aleatoria que posea los dos primeros momentos es la varianza. Para estimar el modelo haremos varias observaciones de la variable a predecir y de los factores. A la diferencia entre el valor observado de la variable y el valor predicho la llamaremos residuo. La media cuadrática de los residuos es la varianza residual. Para la regresión basta con hacer el cuadrado del coeficiente de correlación de Pearson. Donde:  es la covarianza de (X,Y)  es la desviación típica de la variable X  es la desviación típica de la variable Y
  • 21. pág. 21 Capítulo III: Metodología 9. Tipo de investigación 9.1. Según el propósito La presente investigación es de tipo aplicada. Según Carrasco (2005) dicho tipo de investigación busca dar solución, de manera práctica, a situaciones reales basándose en un conocimiento científico. 9.2. Según el diseño de investigación Experimental 10. Localización 10.1. Institución donde se desarrollará el proyecto: a. El trabajo de campo o aplicación: «Villa María del Triunfo». b. Las tareas de gabinete: «Universidad Privada del Norte, sede Lima Norte» Ver Anexo 3 11. Materiales PARA LA CONSTRUCCIÓN Material Cantidad Vara de madera (5 cm de ancho) 18 m Clavos C/N Plástico Transparente 6 m PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO Material Cantidad Tierra preparada 28 Kg Humus 4 Kg Tierra para el experimento C/N Diésel 12 L PARA EL ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS (Ver anexo 4) Material Cantidad Frascos esterilizados 20 Vaso precipitado 1 Probeta 100 ml 1 Balanza electrónica 1 Cucharilla 1 Cinta de pH C/N Agua desionizada C/N Vernier 1
  • 22. pág. 22 12. Presupuesto Material Costo (s/.) Vara de madera (5 cm de ancho) 20 Clavos 2 Plástico Transparente 9 Tierra preparada 7 Humus 4 Tierra para el experimento - Diésel 24 Frascos esterilizados 30 Vaso precipitado - Probeta 100 ml - Balanza electrónica - Cucharilla - Cinta de pH - Vernier - TOTAL 96 13. Construcción e implementación 1) Una vez que se tenga todos los materiales necesarios comprados, se procederá a realizar la construcción del cajón donde se colocara la tierra que se contaminará y posteriormente se tratará. 2) Primero debemos construir un cajón de 2 m x 2 m x 0.50 m 3) Posteriormente, cubrimos o forramos todo su interior con el plástico transparente. Este nos permitirá impermeabilizar la zona donde se situará el cajón, lo que impedirá que se contamine el suelo donde llevaremos a cabo el proyecto.
  • 23. pág. 23 4) Una vez realizado esto, pasaremos a agregar la tierra preparada (ya abonada), el humus (que asegurará la provisión de nutrientes) y la tierra con la que se realizará la prueba, en este caso será de una zona de cultivo. Debemos incorporar todos los insumos hasta lograr una altura de 0.10 cm; lo que nos daría una capacidad de 0.4 m3 aproximadamente. 5) Para terminar, rociamos el diésel en todo el suelo, luego con una pala de mano u otra herramienta disponible, procedemos a remover la tierra de tal forma que quede homogénea en todas partes. Al final tendremos una composición de la siguiente manera:
  • 24. pág. 24 14. Análisis de muestras Para el análisis en laboratorio se programó la misma técnica de análisis realizada en diferentes días. (Ver anexo 5) 14.1. Técnica aplicada Una de las dificultades que se nos presento fue el no tener equipos adecuados para el monitoreo de las concentraciones totales de hidrocarburos presentes en una muestra de suelo. Para suplir esta carencia y continuar con el proyecto se creó un parámetro o, también se podría definir como establecer una proporción entre el volumen “Z” de hidrocarburo que hay en una cantidad “x” de suelo disuelto en un volumen “Y” determinado de agua desionizada. 𝐶 = 𝑉𝑧 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑐𝑎𝑟𝑏𝑢𝑟𝑜 𝑥 𝑋 𝐾𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑌 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 Se decidió tomar como concentraciones de medida: 150 gr de suelo contaminado y 350 ml de agua desionizada. 𝐶 = 𝑉𝑧 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑐𝑎𝑟𝑏𝑢𝑟𝑜 𝑥 150 𝑔𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜 350 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 14.2. Procedimiento de recolección de muestras 1) Para la toma de muestras, se realizó un patrón de muestreo sistemático, el cual consistióen dividir en 4 cuadrantes iguales toda el área de estudio. 7% 1% 89% 3% Tierra preparada Humus Tierra de prueba Diesel
  • 25. pág. 25 2) Una vez realizado el paso anterior y siguiendo el cronograma establecido para el análisis de muestras, se procede a tomar las muestras de la tierra contaminada en frascos esterilizados. 14.3. Caracterización del suelo contaminado Verificación de las características de la evolución del tratamiento: ESCALA DE OLOR DEL DIÉSEL EN LA TIERRA 1 Alto 2 Moderado 3 Bajo 4 Imperceptible ESCALA DE HUMEDAD DE LA TIERRA 1 Muy húmedo 2 Húmedo 3 Poco húmedo 4 Seco I II III IV
  • 26. pág. 26 14.4. Análisis de las muestras 1) Primero procedemos a pesar los 150 gr de tierra de la primera muestra (cuadrante I) en una balanza electrónica, que previamente debe sertarada. 2) Después,debemos medir 350 mlde agua desionizada, que posteriormente agregamos al vaso precipitado, y agitamos. 3) Una vez homogenizado la mezcla, dejamos reposar por 5 a 10 minutos para que los sólidos precipiten y hasta poder ver claramente la capa de hidrocarburos que se forma en la parte alta del vaso. Fecha Textura Olor Color Humedad pH Sábado 21 Franco arenoso 1 2 5.8 Lunes 23 Franco arenoso 1 2 6 Miércoles 25 Franco arenoso 2 2 5.6 Viernes 27 Franco arenoso 2 3 3 6.4 Sábado 28 Franco arenoso 3 2 6.6 Caracterisación de la evolución del tratamiento
  • 27. pág. 27 4) Una vez que se pueda identificar claramente la capa de hidrocarburos, procedemos a usar el Vernier para medir su altura que luego nos servirá para los calculos correspondientes. 5) El mismo procedimiento lo debemos repetir para las siguientes muestras (cuadrante II, III y IV) así como para las muestras de los días posteriores. 14.5. Procesamiento de datos Para realizar los calculos correspondientes, procedemos a sacar las medias de las alturas del hidrocarburo correspondientes para cada fecha. NOVIEMBRE Sábado 21 Lunes 23 Miércoles 25 Viernes 27 Sábado 28 1 2 3 4 5 C I 0.36 0.28 0.21 0.16 0.15 C II 0.35 0.27 0.22 0.15 0.14 C III 0.37 0.26 0.24 0.18 0.12 C IV 0.33 0.28 0.21 0.16 0.12 PROMEDIO 0.35 0.27 0.22 0.16 0.13 Una vez obtenida la altura promedio para cada fecha, aplicamos una fórmula para hallar el volumen correspondiente. 𝑉 = 𝜋𝑟2 𝑥 ℎ Siendo el diámetro del vaso precipitado: 7.5 cm
  • 28. pág. 28 Con lo que obtenemos: Muestra Columna de diésel (cm) Volumen (cm3 ) 1 0.35 15.46 2 0.27 11.93 3 0.22 9.72 4 0.16 7.07 5 0.13 5.74 Graficamos y hallamos la ecuación que describa el comportamiento de descenso en las concentraciones del diésel en las muestras. Siendo la función que describe dicho comportamiento: 𝑦 = 19.984𝑒−0.25𝑥 Y cuyo coeficiente de correlación es: 𝑅2 = 0.996 Lo que le da un alto nivel de confiabilidad para la proyección de datos. 14.6. Pronostico o Estimación de resultados Con la formula obtenida anteriormente, pasamos a graficarla en un programa graficador matemático, en este caso, usaremos GeoGebra. Para esto, debemos insertar la función en la ventana de dialogo y luego el programa solo graficara la función. Una vez realizado esto, debemos analizar
  • 29. pág. 29 el gráfico y determinar cuáles son nuestros límites de estudio, ya que toda la gráfica no corresponde al fin del trabajo. Nuestros límites de evaluación serán:
  • 30. 30 Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación
  • 31. 31 Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación Capítulo IV: Resultados Luego de haber realizado todos los pasos programados, y de llevar un control de estos, hemos podido lograr obtener como resultado la concentración volumétrica del hidrocarburo que se usó en el experimento, en este caso diésel, los cuales son: Muestra por fecha Volumen (cm3 ) Sábado 21 15.46 Lunes 23 11.93 Miércoles 25 9.72 Viernes 27 7.07 Sábado 28 5.74 Posteriormente, con ayuda de Excel, un potente programa de cálculo matemático, se pudo determinar una función que describa el comportamiento de las concentraciones del diésel: 𝑦 = 19.984𝑒−0.25𝑥 Seguidamente, usamos otro programa que nos permitió modelar la función e identificar cuáles son los puntos donde las concentraciones se vuelven prácticamente 0, en este caso se usó GeoGebra, dando como resultado: ESTIMACIÓN Día (Vx cm3 x 150 gr Suelo C./350 ml Agua d.) 1 15.46 2 11.93 3 9.72 4 7.07 5 5.74 6 4.46 7 3.47 8 2.7 9 2.11 10 1.64 11 1.28 12 0.99 13 0.77 14 0.6 15 0.47 16 0.37 17 0.29 21 0.1
  • 32. pág. 32 Capítulo V: Conclusiones Terminado de realizar todos los procedimientos de procesamiento de datos correspondientes, nos encontramos que la diferencia entre el día 1 y 5 en cuanto a volumen de concentración del hidrocarburo, diésel, este cayó en casi 10 cm3 . Podemos observar en el cuadro de caracterización de la evolución del suelo en tratamiento que el nivel de ph aumenta en casi una unidad entre el día 1 y 5, lo que posiblemente está relacionado al nivel de concentración de hidrocarburos. En cuanto a la estimación de la fecha en la cual el suelo que está siendo tratado baje sus niveles de concentración de hidrocarburos, vemos que para el día 21 el nivel de concentraciónsería de 0.1 cm3 que, si bien parece a simplevista una fecha muy prolongada, debemos de tener en cuenta que el diésel comercial no es 100% puro. Esto se debe a que los comercializadores o empresas distribuidoras les agregan otras sustancias orgánicas, como aditivos, para que cuando esta mezcla este dentro del motor y este empiece a funcionar, pueda y permita tener un arranque más rápido. RECOMENDACIONES  Debemos asegurarnos que el lugar donde vayamos a llevar a cabo el experimento no presentes elementos externos, presencia de perros u otros animales, que puedan alterar los resultados que se puedan obtener.  Tener en cuenta que el lugar que escojamos tenga una ventilación adecuada, así como una correcta exposición al sol, también hay que procurar cubrirlo cuando haya lluvias.  Se debe estar homogenizando la tierra cada dos días.  Las muestras deben ser recolectadas ese mismo día que se vayan a analizar, así se evitará tener pérdidas por su volatilización; también tenemos que tener todos los materiales necesarios para llevar a cabo cada fase del proyecto.  Se tiene que tener mucho cuidado al momento de escoger el modelo matemático que representara el comportamiento de descenso de la concentración del hidrocarburo, puesto que se pueden presentar diferentes casos con distintas condiciones.
  • 33. pág. 33 Referencias bibliográficas Benavides López de Mesa, Joaquín, Gladis Quintero, Andrea Guevara Vizcaíno, y Diana Jaimes Caseres. Bioremediación de sueloscontaminadoscon hidrocarburosderivadosdepetróleo. s.f. Buendía Ríos, Hildebrando. Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos mediante compostdeaserrín y estiércol. Lima:UviversidadNacional Mayorde SanMarcos , 2012. Domenech,X. El impacto ambientalde los residuos. Madrid:Miriguano,1994. Glazer,A.,yH. Nikaido. MicrobialBiotechnology:Fundamentalsof Applied Microbiology. NewYork, 1995. MAROTO ARROYO, Esther & ROGEL QUESADA, Juan Manue. APLICACIÓN DE SISTEMAS DE BIORREMEDIACIÓN DESUELOSY. GEOSIVA,2000. Melendi,Daniel. Química Ambiental. Sevilla,1994. Ronald Ferrera Cerrato, Norma G. & Rojas Avelizapa, Héctor M. Procesos de biorremediación de suelo y agua. RevistaLatinoámericanade MicrobiologíaALAM,2006. SanchezMartín, Jesús,y José L. RodríguezGallego.«Biorremediación.» Universidad deOviedo,s.f. Viñas Canals, Marc. Biorremediación de suelos contaminados por. Barcelona: Universitat de Barcelona,2005.
  • 34. pág. 34 ANEXO  Anexo 1: Producción y venta de Hidrocarburos, periodo 2007 – 2012. Fuente: Ministerio de Energía y Minas. PRODUCCIÓN DE PRINCIPALES DERIVADOS DEL PETRÓLEO, 2007-2012 (Miles de Barriles) Producto 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Total 62 997.3 63 200.9 69 695.5 74 619.6 74 026.1 71 550.3 Asfalto líquido 214.5 235.3 305.4 387.8 334.6 239.9 Asfalto sólido 715.4 877.9 1 357.8 1 453.1 1 101.2 1 263.9 Diésel 2 19 017.8 19 518.6 625.8 347.7 374.0 261.0 Diésel B2 - - 25 255.1 24 198.0 26.0 - Diésel B2 S50 - - - - 5 807.6 16 900.6 Diésel B5 - - - 60.2 24 771.6 11 636.3 Gas seco / combustible 559.4 905.9 652.5 689.6 746.4 906.0 Gas propano (GLP) 2 362.6 2 467.5 2 177.4 2 424.2 2 220.9 2 195.8 Gasolina motor 84 4 476.0 4 418.2 4 788.0 5 103.8 4 625.3 4 185.4 Gasolina motor 90 2 653.8 2 510.3 3 395.3 4 111.8 3 785.9 3 596.1 Gasolina motor 95 459.9 586.2 619.3 804.8 743.9 682.4 Gasolina motor 97 160.7 182.8 252.0 303.6 195.6 170.7 Gasolina motor 98 BA 228.8 205.8 216.6 247.6 147.4 101.3 Gasohol 84 - - - - 133.5 172.7 Gasohol 90 - - - - 538.0 1 188.6 Gasohol 95 - - - - 146.1 378.7 Gasohol 97 - - - - 43.8 86.0 Gasohol 98 - - - - 94.0 219.9 Gasolina primaria/Naftas 5 968.0 5 452.3 5 442.3 4 612.0 4 538.4 200.6 Kerosene 818.4 598.0 338.2 79.9 64.0 - Petróleo residual 5 10.7 4.1 - - - - Petróleo residual 6 4 246.2 4 881.7 3 400.3 3 972.5 4 557.3 4 338.3 Petróleo residual 500 10 452.1 8 988.2 6 863.1 6 150.7 4 649.8 2 765.4 Solventes 1 y 3 406.0 326.3 330.9 314.9 280.8 249.9 Turbo combustible A-1 4 143.8 4 415.5 4 703.4 5 290.0 5 199.5 5 850.9 Otros 6 103.3 6 626.4 8 972.1 14 067.2 8 900.5 13 960.3 Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.
  • 35. pág. 35 PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOS, SEGÚN EMPRESA, 2007-2012 (Barriles) Empresa Lote 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Hidrocarburos Líquidos 41 562 211 43 930 376 53 027 028 57 362 972 55 741 183 55 991 301 Petróleo Crudo 28 146 437 28 027 081 25 926 862 26 531 261 25 386 804 24 395 576 Costa Norte 7 663 976 9 158 644 9 730 614 9 527 819 9 808 375 9 545 259 Graña y Montero Petrolera I 313 541 327 894 299 061 366 493 384 007 458 613 Petrolera Monterrico II 206 274 255 157 235 343 209 629 184 564 164 728 Mercantile 1/ III 366 831 - - - - - Interoil 1/ III - 753 381 1 468 145 1 079 354 1 201 504 819 715 Río Bravo1/ IV 573 129 - - - - - Interoil 1/ IV - 599 262 421 328 351 823 310 632 282 382 Graña y Montero Petrolera V 55 831 74 147 61 786 70 000 56 229 54 819 Sapet VI-VII 1 045 302 1 013 858 1 084 004 1 150 624 1 112 632 1 223 903 Unipetro IX 97 639 97 884 95 486 88 674 83 122 80 031 Petrobras Energía 2/ X 4 859 133 5 176 659 4 868 100 4 769 056 4 915 596 5 178 101 Olympic XIII 122 645 840 292 1 173 949 1 414 606 1 504 272 1 223 614 Petrolera Monterrico XV 6 602 6 830 6 778 8 196 40 446 46 652 Petrolera Monterrico XX 17 049 13 280 16 634 19 364 15 371 12 701 Zócalo 4 366 840 4 805 579 5 074 909 5 736 639 5 332 014 5 527 280 SaviaPerú 3/ Z-2B 4 338 095 4 020 411 4 070 626 4 219 453 3 950 272 4 305 400 SaviaPerú 3/ Z-6 - - - - 3 229 - BPZ Energy Z-1 28 745 785 168 1 004 283 1 517 186 1 378 513 1 221 880 Selva 16 115 621 14 062 858 11 121 339 11 266 803 10 246 415 9 323 037 SelvaNorte 15 953 149 13 885 691 10 956 801 11 099 386 10 081 373 9 168 412 Pluspetrol Norte 1-AB 9 731 501 8 233 410 5 980 758 6 826 281 6 440 418 5 626 366 Pluspetrol Norte 8 6 221 648 5 652 281 4 976 043 4 273 105 3 640 955 3 542 046 SelvaCentral 162 472 177 167 164 538 167 417 165 042 154 625 Maple 31B/D 162 472 146 837 128 971 131 412 133 242 120 851 Maple 31-E - 30 330 35 567 36 005 31 800 33 774 Líquidos de Gas Natural 13 415 774 15 903 295 27 100 166 30 831 711 30 354 379 31 595 725 Zócalo - - 203 184 438 149 434 770 465 174 Savia Perú 3/ Z-2B - - 203 184 438 149 434 770 465 174 Selva 13 415 774 15 903 295 26 896 982 30 393 562 29 919 609 31 130 551 SelvaCentral 1 094 453 976 226 973 165 914 064 898 356 978 746 Aguaytía 31C 1 094 453 976 226 973 165 914 064 898 356 978 746 SelvaSur 12 321 321 14 927 069 25 923 817 29 479 498 29 021 253 30 151 805 Pluspetrol Perú Corporation 88 12 321 321 11 259 672 13 355 203 17 292 040 16 247 785 16 771 068 Pluspetrol Perú Corporation 56 - 3 667 397 12 568 614 12 187 458 12 773 468 13 380 737 1/ En enero de 2008 se concretó la fusión de Mercantile Perú Oil & Gas S.A. y Compañía Petrolera Río Bravo S.A., enla modalidad de fusión por absorción, siendo la empresa absorbida Compañía Petrolera Río Bravo S.A. y laempresa absorbente Mercantile Perú Oil & Gas S.A., el que cambió de denominación social por Interoil Perú S.A. apartir del 08/01/2008. 2/ A partir del 09/06/2003, Pérez Companc del Perú S.A. cambió de razón social a Petrobras Energía Perú S. A. 3/ A partir del 21/01/2010, Petro Tech Peruana S.A. cambió de razón social a SaviaPerú S.A. Fuente: PERUPETRO, Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.
  • 36. pág. 36 PRODUCCIÓN DE LÍQUIDOS DE GAS NATURAL, SEGÚN PLANTA DE PROCESAMIENTO, 2007 - 2012 (Miles de Barriles) Planta / Producto 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Total 14 390.5 16 670.8 27 550.4 30 963.0 30 485.0 31 960.7 Gasolina Natural 6 264.1 6 864.9 10 829.6 12 061.0 12 055.1 12 540.2 Gas Licuado de Petróleo (GLP) 526.1 486.1 450.0 664.7 678.7 695.6 Propano / Butano 6 391.5 7 607.2 12 710.8 14 030.0 13 831.3 15 154.4 Diésel 2 1 009.7 1 606.9 3 429.7 - - - Destilados Medios - - - 3 996.9 3 694.6 3 345.9 Solvente light 101.1 - - - - - Otros 98.0 105.7 130.2 210.4 225.3 224.7 EEPSA/GMP 264.7 284.0 211.9 428.7 444.3 389.3 Gasolina Natural - - - - - - Gas Licuado de Petróleo (GLP) 163.6 178.3 123.6 331.9 337.5 295.4 Propano / Butano - - - - - - Solvente light 101.1 - - - - - Otros - 105.7 88.3 96.8 106.8 93.9 Aguaytía 1 094.3 976.0 972.3 913.8 898.4 978.1 Gasolina Natural 731.7 668.2 645.9 581.0 557.2 577.9 Gas Licuado de Petróleo (GLP) 362.5 307.7 326.5 332.8 341.1 400.2 Pluspetrol Perú Corporation 12 493.8 15 010.1 26 020.0 29 177.9 28 707.5 30 128.2 Gasolina Natural 5 401.7 6 097.4 10 183.7 11 480.0 11 497.9 11 962.3 Propano / Butano 5 984.4 7 305.8 12 406.6 13 701.0 13 515.0 14 820.0 Diésel 2 1 009.7 1 606.9 3 429.7 - - - Destilados Medios - - - 3 996.9 3 694.6 3 345.9 Otros 98.0 - - - - - Procesadora de Gas Pariñas 537.8 400.7 346.2 442.6 434.8 465.2 Gasolina Natural 130.6 99.3 - - - - Propano / Butano 407.1 301.4 304.2 329.0 316.3 334.4 Otros - - 41.9 113.7 118.5 130.8 EEPSA/GMP: Empresa Eléctrica Piura S.A. / Graña y Montero Petrolera. Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.
  • 37. pág. 37 VENTA DE PRINCIPALES COMBUSTIBLES EN EL MERCADO INTERNO, 2005-2012 (Miles de Barriles) Principales 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 P/ combustibles Gas Licuefactado 7 810 8 614 9 653 11 107 11 925 13 258 14 790 16 203 Gasolina 84 3 939 4 019 4 300 4 471 4 910 4 077 2 994 1 304 Gasolina 90 2 560 2 496 2 534 2 575 3 464 3 438 2 676 562 Gasolina 95 387 387 445 504 610 708 473 3 Gasolina 97 396 355 206 188 250 264 255 - Gasolina 98/98 BA - 34 193 195 233 245 133 - Gasohol 97 - - - - - 5 218 472 Gasohol 98 - - - - - 1 114 275 Gasohol 84 - - - - - 1 016 1 839 3 359 Gasohol 90 - - - - - 619 2 427 5 044 Diesel B-5 - - - - - - 26 408 23 305 Petróleo residual 6 2 964 2 362 2 176 2 210 1 560 1 419 1 229 1 001 Petróleo residual 500 5 650 4 952 4 102 4 709 3 733 2 890 3 038 1 478 Turbo A-1 720 1 652 1 311 1 351 4 412 4 910 5 348 5 556 Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.
  • 38. pág. 38  Anexo 2: ECA para Suelos. Fuente: D.S. N° 002-2013-MINAM Estándar Nacional de Calidad Ambiental para Suelo.
  • 39. 39 Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación  Anexo 3: Imagen satelital del área de estudio. Fuente: Google Earth Pro. Coordenadas: N: -12.183076, O: -76.946151
  • 40. 40 Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación  Anexo 4: Fotografía de los materiales usados en el laboratorio
  • 41. 41 Biorremediación desuelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación  Anexo 5: Cronograma de actividades del proyecto. ACTIVIDADES NOVIEMBRE DICIEMBRE 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 01 02 Adquisición de materiales x x Construcción e implementación x Recolección y análisis periódico x x x x x Procesamiento de datos x x Exposición x