Biorremediación de suelos contaminados con petróleo

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE LA TIERRA INGENIERÍA DE PETRÓLEO PETRÓLEO Y MEDIO AMBIENTE

BIORREMEDIACIÓN: DERRAMES DE PETRÓLEO Roxanna Patiño Robinson, Dayana Serrano Rodríguez, Estefi Batallas Riofrío 10 de Febrero de 2015

ABSTRACT Bioremediation is the process by which microorganisms are used to degrade toxic material. It can be classified according to the location of treatment and according to the bodies performing degradation. If it is according to their location may be in – situ and ex-situ but in the branch of according to the bodies that made the degradation we have phytoremediation, zooremediation and microbial bioremediation. It has become one of the most viable for the recovery of contaminated soils and groundwater options because it is a more economical and effective technique, without generating secondary environmental impacts. The application of bioremediation and the choice of organism depends on the concentration of pollution. When the action of pollutants exceeds the degradation of organisms, bioremediation is no longer feasible. I.

INTRODUCCIÓN La biorremediación es el proceso mediante el cual se utiliza microorganismos para degradar material tóxico. Se encarga de proveer a los organismos resistentes de nutrientes, oxígeno y otras condiciones que favorezcan su rápido crecimiento y reproducción; de esta manera los organismos podrán degradar el agente contaminante orgánico a una velocidad mayor,

proporcionando la técnica adecuada para disminuir la contaminación. En su mayoría se biorremediación debido proceso que involucra microorganismos junto humano. II.

busca usar a que es un la acción de al monitoreo

CLASIFICACIÓN

La biorremediación se logra clasificar de acuerdo a la localización del tratamiento y de acuerdo a los

organismos degradación.

que

realizan

la

o EX-SITU: son aquellos tratamientos de biorremediación que requiere excavación del suelo contaminado o el material a tratar y se le maneja en un sistema controlado como una celda de landfarming o algún tipo de biorreactor.

o FITOREMEDIACIÓN: se refiere al el uso de vegetales para operaciones de limpieza ambiental; esta técnica es posible debido a que algunas plantas han desarrollado la capacidad de tomar y acumular metales en sus tallos, en niveles que resultan tóxicos para otras especies. Además, las plantas han desarrollado interacciones y asociaciones en las raíces, con organismos que pueden causar la degradación o transformación acelerada de ciertos contaminantes, a productos que no representan amenazas ambientales. Al utilizar árboles, se aprovechan sus sistemas radicales profundos y altas tasas de evapotranspiración, para interceptar y remover contaminantes de ambientes subterráneos. Como ejemplo de fitorremediación, Lombi et al. (2001) reportan que Thlaspi caurulencens logró eliminar 8 mg de cadmio y 200 mg de zinc, por kilogramo de suelo contaminado por una fundición. A su vez la fitoremediación se sub - clasifica en:

 DE ACUERDO A LOS ORGANISMOS QUE REALIZAN LA DEGRADACIÓN

 FITOEXTRACCIÓN, FITOACUMULACIÓN Y FITOMINERÍA: proceso en

 DE ACUERDO LOCALIZACIÓN:

A

LA

o IN-SITU: son aquellos tratamientos de biorremediación que no requieren excavación del suelo contaminado. Con respecto a la biorremediación ex- situ presenta mayor ventaja por el menor costo de inversión y la disminución de la generación de residuos a eliminar en la superficie, además utiliza microorganismos autóctonos, que pueden degradar un gran número de constituyentes del contaminante, pero su eficacia y su población, son afectados cuando algunos contaminantes tóxicos están presentes en altas concentraciones.

Página 2 de 9

el cual se utilizan plantas que son capaces de remover contaminantes inorgánicos y acumularlos en sus tejidos.  FITOBOMBEO: se utilizan especies que contribuyen a la disminución de la migración de contaminantes en aguas subterráneas; así las plantas son utilizadas como un “sistema de bombeo” de agua contaminada mediante el proceso de transpiración.  FITOESTABILIZACIÓN: se utilizan plantas cuyos exudados radicales que contribuyen a la precipitación de los metales y por consiguiente reducen su disponibilidad, quedando estabilizados en la matriz del suelo.

 FITOTRANSFORMACIÓN Y FITODEGRADACIÓN: se utilizan plantas que poseen la característica de liberar enzimas específicas que propician que un contaminante orgánico recalcitrante sea transformado o degradado.

o ZOORREMEDIACIÓN: se refiere al uso de animales que actúan como agentes descontaminantes, debido a que pueden desarrollarse en medios con fuerte toxicidad y poseen en su interior microorganismos capaces de retener los metales pesados. Por ejemplo el caso de la lombriz de tierra (Lumbricus terrestris) la cual es capaz de absorber los contaminantes a través de los tejidos y los acumula en las vías digestivas. o BIORREMEDIACIÓN MICROBIANA: toma en cuenta el uso de bacterias con la propiedad de acumular o metabolizar metales pesados. El tratamiento más usado en la biorremediación de zonas contaminadas es la introducción de una cepa o población microbiana que posea las rutas degradativas necesarias para metabolizar el contaminante a eliminar. El éxito de estas inoculaciones depende no solamente de factores abióticos como el pH, temperatura, potencial de reducción y la disponibilidad de agua y nutrientes, sino también de factores bióticos, tales como: la competencia microbiana, amensalismo, parasitismo y depredación que pueden limitar Página 3 de 9

el crecimiento y desarrollo de las poblaciones inoculadas. III.

POTENCIAL DE BIORREMEDIACIÓN

En los suelos contaminados con hidrocarburos, las bacterias y hongos capaces de utilizar hidrocarburos representan el 1% de la población total siendo aproximadamente 104 a 106 células por gramo de suelo, también se han encontrado cianobacterias y algas capaces de degradar hidrocarburos. Los suelos contaminados con hidrocarburos contienen más microorganismos que los suelos no contaminados, pero su diversidad es más reducida. Todos los ecosistemas contienen algún tipo de microorganismo degradador de hidrocarburos, solo que varía su cantidad y diversidad.

LA

Los suelos contaminados son, por lo general, colonizados por diferentes especies que se adaptan a las fuentes de energía presentes en el sitio. Se estima que en un gramo de suelo en condiciones naturales (no afectadas por acciones antropogénicas) se pueden encontrar hasta 600 millones de bacterias, entre las cuales pueden existir entre 15 mil y 20 mil especies distintas. Bacterias en el suelo (%) Arthrobacter 5-60 Bacillus 5-67 Pseudomonas 3-15 Agrobacterium 1-20 Alcaligenes 1-20 Flavobacterium 1-20 Corynebacterium 2-12 Micrococcus 2-10 Taphylococcus