UNIVERSIDAD NACIONAL JOSÉ MARIA ARGUEDAS FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL “Biorremediación y fitorremediación” ANDAHUAYLAS – APUR Í MAC – PER Ú 2018 INTEGRANTES: Arone Palomino Dannya Galindo Pérez Raquel Guzmán Poma Julia Yasmina INTEGRANTES: Arone Palomino Dannya Galindo Pérez Raquel Guzmán Poma Julia Yasmina Docente: Ing. Ridher Antay Ccaccya Docente: Ing. Ridher Antay Ccaccya
La biorremediación es un proceso biológico en donde diversos microorganismos (m.o.) degradan diversos contaminantes hasta compuestos no tóxicos presentes en suelo, agua o aire, trabajando de manera individual o coordinadamente (mediante sinergias), dentro de un consorcio microbiano. Esta estrategia biológica depende de las actividades catabólicas de los organismos, y por consiguiente de su capacidad para utilizar los contaminantes como fuente de alimento y energía. (peralta, 2010) Biorremediación
La biorremediación consiste en acelerar este proceso natural para mitigar la contaminación ambiental. Los expertos en ingeniería genética creen que la utilización de organismos modificados genéticamente traerá un mayor desarrollo de la biorremediación. Los ejemplos son muy variados La introducción de un gen en el organismo especifico para el vertido. El desarrollo de cepas biosensoras luminiscentes, que permitirán monitorizar el proceso de degradación. La creación de plantas transgénicas para limpiar suelos contaminados.
Los procesos de biorremediación se dividen entres tipos Degradación enzimática: Consiste en emplear enzimas en sitios contaminados para degradar sustancias toxicas. Las enzimas se obtienes en procesos industriales por bacterias naturales o modificados genéticamente. Existen enzimas capaces de degradar compuestos sumamente tóxicos. Ejemplo la enzima peroxidasa inicia la degradación de fenoles y aminas aromáticas presentes en aguas residuales de muchas industrias. Remediación microbiana.- Es mediante el uso directo de microorganismos, pueden ser autóctonos o provenir de otros ecosistemas. Ejemplo, bacterias y hongos que pueden degradar petróleo y sus derivados, benceno, tolueno, acetona, pesticidas, herbicidas, éteres, alcoholes simples, entre otros compuestos.
Fitorremediacion: Consiste en el uso de plantas para limpiar ambientes contaminados. Se basa en el aprovechamiento de la capacidad de algunas especies vegetales de absorber, acumular y tolerar altas concentraciones de contaminantes como metales pesados, compuestos orgánicos y radioactivos. Se emplean plantas con la habilidad de absorber y degradar o eliminar pesticidas, solventes, explosivos, hidrocarburos y sus derivados, así como otras sustancias tóxicas tales como restos de metales pesados. (Flores. 2017)
Ventajas: Muchos de los tratamientos físicos y químicos se basan en trasferir la contaminación en medios líquidos, solidos y gaseosos; cosa que en la biorremediación se trasfiere poca contaminación de contaminantes de un medio a otro. En una tecnología poco invasiva, por esta razón no es una amenaza para el medio. Es económicamente viable y al tratarse de un proceso natural, es aceptado por una gran parte de la opinión publica. (Flores. 2017) Desventaja: Si se hace de manera incompleta puede generar cambios metabólicos inaceptables, con un grado contaminante igual o superior del punto de partida y algunos contaminantes que incluso pueden inhibir la biorremediación. Es difícil calcular los tiempos requeridos para llevar acabo el proceso adecuado y su seguimiento y control de su velocidad y la extensión del mismo puede ser costoso. (Flores. 2017)
Factores involucrados para la biorremediación Medio Ambiente.- son aquellos que se necesitan para proporcionar las condiciones óptimas para el desarrollo de los microorganismo que serán empleados para realizar la recuperación, ya que los microorganismos son muy sensibles a los cambios de pH, temperatura, humedad, oxígeno y a los nutrientes Microorganismos.- La transformación biológica es el factor microbiológico más importante en el proceso de biorremediación, y se refiere a la transformación de compuestos orgánicos, que es catalizada por acciones de enzimas. Se necesita más de una enzima para romper una sustancia orgánica, pero frecuentemente, los organismos que contienen enzimas para degradar se encuentran presentes en el suelo. Químicos.- La estructura molecular de los contaminantes es el factor químico más trascendente en el proceso de la biorremediación, ya que ésta afecta a su capacidad para ser biodegradado, así como a sus propiedades físicas y químicas. La capacidad de que el contaminante pueda ser biodegradado está involucrada con los factores del grado de ramificación, la naturaleza y el grado de saturación, la solubilidad, y el efecto de sus sustituyentes. Físicos.- La biodisponibilidad, la provisión de un aceptor de electrones y la presencia de agua, son los factores físicos más importantes que se toman en cuenta en la biorremediación. (Ordoñez.2010)
Es un proceso biológico controlado, por el cual pueden tratarse suelos y sedimentos contaminados con compuestos orgánicos biodegradables, para obtener subproductos inocuos estables. Tecnologías de biorremediación. Compostaje (biorremediación en fase sólida). El material contaminado se mezcla con agentes de volumen (paja, aserrín, estiércol, desechos agrícolas), que son sustancias orgánicas sólidas biodegradables, adicionadas para mejorar el balance de nutrientes, así como para asegurar una mejor aireación y la generación del calor durante el proceso. El composteo se ha usado con éxito para remediar suelos contaminados con clorofenoles (PCP), gasolinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), hidrocarburos del petróleo (HTP). Se ha demostrado también la reducción, hasta niveles aceptables, en la concentración y toxicidad de explosivos (TNT). El uso de estrategias de composteo, se ha adoptado seriamente hasta los últimos tres a cinco años. Aplicaciones.
Es un sistema de descomposición biológica que permite el crecimiento controlado de microorganismos, aplicado a escala industrial. En sentido estricto, son meros recipientes que mantienen un ambiente biológicamente activo, como un compostador doméstico o una cuba en la que fermenta un vino o un licor. Su interior ha sido diseñado para facilitar y aumentar el efecto de procesos químicos generados por microorganismos en contacto con sustancias químicas, a través de procesos aeróbicos (ecosistemas controlados en los que el oxígeno está presente) o anaeróbicos (sin oxígeno). Los sólidos son mezclados con nutrientes y mantenidos en suspensión en el biorreactor; puede añadirse ácido o base para ajustar el pH; o añadirse microorganismos si no hay una población adecuada. Son utilizados para convertir aguas negras y grises o productos de explotaciones agropecuarias en fertilizante biológico. (Alegria, 2013) BIORREACTOR (biorremediación en fase de lodo)
La fitorremediación se define como el uso de plantas verdes para remover contaminantes del ambiente o transformarlos en compuestos menos tóxicos (Cunningham y Berti 1993). En el caso de los contaminantes orgánicos, la fitorremediación tiene la ventaja de que las plantas llevan a cabo reacciones químicas, utilizando luz solar, para metabolizar o mineralizar las moléculas orgánicas. Las plantas y microorganismos asociados a su rizosfera pueden degradar estos contaminantes o al menos limitar su distribución en el medio (Raskin et al. 1997). FITORREMEDIACIÓN
TIPOS DE CONTAMINANTES La fitorremediación utiliza las plantas para remover, reducir, trasformar, mineralizar, degradar, volatilizar o estabilizar contaminantes. Suelos.- descontaminar biológicamente las tierras contaminadas. Aguas residuales.- Descontaminar las aguas cargadas de materia orgánica o contaminantes diversos. El aire.- Limpiar el aire de zonas cerradas
FITOEXTRACCIÓN: emplea la capacidad de las plantas para absorber y extraer el contaminante del suelo y acumularlo en tallos y hojas. FITODESALINIZACIÓN: plantas halófitas que suprimen el cloruro sódico del suelo. RIZOFILTRACIÓN: absorción de metales en las aguas contaminadas a través de las raíces de algunas plantas acuáticas, de humedales, algas, bacterias y hongos. RIZODEGRADACIÓN: descomposición de contaminantes orgánicos por microorganismos rizosféricos. FITODEGRADACIÓN: Degradación de contaminantes orgánicos, acumulación de xenobióticos y detoxificación por actividades metabólicas FITOESTABILIZACIÓN: Inmovilización y reducción de la biodisponibilidad de los contaminantes en el suelo, previniendo la migración a aguas subterráneas o la entrada a la cadena trófica. TÉCNICAS DE FITORREMEDIACIÓN FITOVOLATILIZACIÓN: absorción de contaminantes del suelo, conversión a formas volátiles y posterior liberación a la atmósfera. Controversia, puede volver a ser redepositado.
Es una tecnología sustentable Es eficiente para tratar diversos tipos de contaminantes in situ Es aplicable a ambientes con concentraciones de contaminantes de bajas a moderadas Es de bajo costo, no requiere personal especializado para su manejo ni consumo de energía Es poco perjudicial para el ambiente No produce contaminantes secundarios y por lo mismo no hay necesidad de lugares para desecho Tiene una alta probabilidad de ser aceptada por el público, ya que es estéticamente agradable Evita la excavación y el tráfico pesado Tiene una versatilidad potencial para tratar una gama diversa de materiales peligrosos Se pueden reciclar recursos (agua, biomasa, metales) Ventajas
Es un proceso relativamente lento (cuando las especies son de vida larga, como árboles o arbustos) Es dependiente de las estaciones El crecimiento de la vegetación puede estar limitado por extremos de la toxicidad ambiental Los contaminantes acumulados en las hojas pueden ser liberados nuevamente al ambiente durante el otoño (especies perennes) Los contaminantes pueden acumularse en maderas para combustión No todas las plantas son tolerantes o acumuladoras La solubilidad de algunos contaminantes puede incrementarse, resultando en un mayor daño ambiental o migración de contaminantes Se requieren áreas relativamente grandes Pudiera favorecer el desarrollo de mosquitos (en sistemas acuáticos) Desventajas
Conclusiones La biorremediación y fitorremediación es una nueva alternativa para la restauración de ambientes y efluentes contaminados. Es una tecnología de bajo costo, puesto que no requiere de infraestructura sofisticada. En general, es una tecnología barata, simple, sustentable, compatible con el ambiente y estéticamente más agradable que las tecnologías convencionales, eficiente para remover, transformar o degradar diversos tipos de contaminantes.
bibliografia Peralta,s TECNOLOGÍAS DE REMEDIACIÓN BIOLÓGICAS – BIORREMEDIACIÓN. Ica.. (Ordoñez.2010) biorremediación, aplicaciones biotecnológicas para el medio ambiente Flores Biorremediacion Probiomed,1998.SITUACION ACTUAL Y perspectivas de biorremediación de suelos y acuíferos. Mexico. (Alegria, 2013). BIOTECNOLOGIA Y BIORREMEDIACION. La libertad