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Aplicacion de la Biorremediacion en la descontaminacion en e

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melissa castro mejia

on 30 June 2014

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Transcript of Aplicacion de la Biorremediacion en la descontaminacion en e


Se deja que el propio ambiente natural resuelva el problema si se determina que en el propio ambiente hay las poblaciones y condiciones optimas( temperatura, pH, nutrientes etc...). Aún así se sigue un control para asegurarse que no se producen compuestos tóxicos
secundarios.

BIORREMEDIACION INTRINSECA
Consiste en la estimulación de las poblaciones microbianas indígenas existentes en el suelo mediante la adición de nutrientes, regulación
de condiciones redox,
cambio de pH, u otras
condiciones diversas
sobre las que se
puede influir.


Aplicación de la Biorremediacion en la descontaminacion en el suelo y agua en metales pesados e insecticidas
CARACTERISTICAS QUIMICAS
FUENTES
VIAS DE INGRESO AL MEDIO AMBIENTE
Los metales pesados son peligrosos porque tienden a bioacumularse. La bioacumulación significa un aumento en la concentración de un producto químico en un organismo biológico en un cierto plazo, comparada a la concentración del producto químico en el ambiente.
FORMAS DE INGRESO AL SER VIVO
ANTIMONIO:

El antimonio es liberado al ambiente desde fuentes naturales e industriales. Puede permanecer en el aire adherido a partículas muy pequeñas por muchos días.

CADMIO:

El Cadmio es producido como un subproducto inevitable de la refinación del zinc (o de vez en cuando plomo), puesto que estos metales ocurren naturalmente dentro del mineral crudo. Sin embargo, una vez que esté recogido el cadmio es relativamente fácil de reciclar. El uso más significativo del cadmio está en baterías de níquel/cadmio, como fuentes de energía recargables.
MERCURIO:

El mercurio es un agente contaminador global con las características químicas y físicas complejas e inusuales. La fuente natural principal del mercurio es el degasto de la corteza de la tierra, de emisiones de los volcanes y de la evaporación de aguas de superficie naturales.
TECNICAS DE BIORREMEDIACION
Bioventeo o Bioaireación.
Biosparging e Inyección de aire
a presión.
Atenuación natural.
Bioestimulación.
Bioaumentación.

La técnica del bioventing es la ventilación
forzada del suelo mediante la inyección
a presión de oxígeno (aire) en la zona no
saturada del suelo a través de pozos de
inyección.

CROMO:

Se utiliza en el cemento aleaciones del metal y los pigmentos para las pinturas, el papel, el caucho, y otros materiales. El cromo se acumula en rocas, plantas, suelos, y el polvo volcánico, los humanos, animales y a menudo en la vida acuática, agregando el peligro de comer los pescados que pudieron haber sido expuestos a los altos niveles del cromo.
BIOSPARGING E INYECCION DE AIRE A PRESION
Consiste en inyectar aire a presión en la parte inferior
para deslazar el agua de los espacios intersticiales de la matriz
del suelo. Esta inyección genera principalmente dos efectos:
1.- El aire inyectado absorbe gran cantidad de los
hidrocarburos volátiles presentes en el agua y el suelo.
2.- El aire eleva los niveles de oxígeno del agua mejorando la biodegradación de los contaminantes.

Esta técnica funciona en condiciones de laboratorio o bioreactor, pero en ambientes externos (suelo o agua) su implantación depende de una serie de factores
Presencia de toxinas, nutrientes y condiciones ambientales, movilidad y/o distribución de los microorganismos y la presencia de abundante materia orgánica.
Los microorganismos añadidos deben sobrevivir a los depredadores y competir con éxito con la población autóctona antes de ocupar los nichos potenciales. En general, los ambientes más selectivos y la utilización de consorcios microbianos favorecen la bioaumentacion.

Su característica principal es la utilización de los procesos físico químicos de interacción contaminante-suelo y los procesos de biodegradación que tienen lugar de forma natural en el medio. Estos procesos se conocen como procesos de biotransformación natural ATENUACION NATURAL
.

PLOMO:

El plomo en el ambiente se presenta de fuentes naturales y antropogenicas. La exposición puede ocurrir a través del agua potable, del alimento, del aire, del suelo y del polvo de la vieja pintura que contiene plomo.
INSECTICIDAS:

Estos métodos utilizados para el control de plagas e insectos son muy agresivos y devastadores en la tierra, por la utilización de nitratos, fosfatos, etc. que va contaminado el suelo y esto es debido a que se vierte anualmente toneladas de fertilizantes y plaguicidas.
ATENUACION NATURAL
BIOESTIMULACION
BIOAUMENTACION
VIA RESPIRATORIO::

Es la vía de penetración de sustancias tóxicas más importante en el medio ambiente de trabajo, ya que respiramos aire y con el aire pueden venir todo tipo de sustancias.
VIA DERMICA:

Existen sustancias capaces de atravesar la piel, sin provocar alteraciones en ella, pasando a la sangre que será la que la distribuye por todo el organismo.
VIA DIGESTIVA:

Es una vía de penetración poco corriente ya que las sustancias con las que trabajamos no se introduce en la boca, de todas formas hay posibilidad de penetración por vía digestiva cuando se come en el puesto de trabajo, se fuma, se bebe y no se lava las manos antes de comer aunque sea fuera del
puesto de trabajo.
VIA PARENTERAL:

Se llama parenteral a la entrada de sustancias a través de una herida o llaga preexistente o provocada por un accidente como un pinchazo o un corte.
ANTIMONIO:
CADMIO:

El Cadmio deriva sus características toxicológicas de su semejanza química con el zinc un microalimento esencial para las plantas, los animales y los seres humanos. El cadmio es biopersintente y, absorbido una vez por un organismo, sigue siendo residente por muchos años (décadas del excedente para los seres humanos) aunque se excreta eventualmente.

CROMO:

El cromo tiende a sedimentarse en el fondo. Se ha comprobado que el cromo (III) y el cromo (VI) se acumulan en muchas especies acuáticas.
PLOMO:
MERCURIO:
BIOMAGNIFICACION:
BIOTRANSFORMACION
INSECTICIDAS:
Las encontramos de 4 factores presentes en el medio:
Factores ambientales:
Necesidad de nutrientes inorgánicos
Los nutrientes principalmente requeridos son el fósforo y el nitrógeno.

Es el aceptor final de electrones generalmente empleado en procesos biológicos y también es necesario en determinados tipos de reacciones de oxidación – reducción catalizada por enzimas

BIODISPONIBILIDAD

Es la relación entre estos factores, la tasa de degradación depende tanto de la capacidad de transporte y del metabolismo microbiano, como de la transferencia de masas del compuesto

OXIGENO

Forma parte del protoplasma bacteriano y sirve como
medio de transporte a través del cual los
compuestos orgánicos y nutrientes son movilizados
hasta el interior de las células

AGUA
FACTORES FISICOS
AGUA
Los microorganismos toman en carbono orgánico, los nutrientes inorgánicos y los aceptores de electrones, necesarios para el crecimiento microbiano

CICLOS BIOGEOQUIMICOS:
FACTORES QUIMICOS
Estructura química.
Los hidrocarburo depende, en gran medida, de su estructura molecular. Siendo los parámetros que más van a afectar la halogenación, La existencia de ramificaciones, la baja solubilidad en el agua y la diferente carga atómica.

El factor microbiológico más
importante en la biorremediación
transformación biológica de
compuestos orgánicos, catalizada
por acción de las enzimas.

FACTORES MICROBIOLOGICOS
Aspecto de las raíces colonizadas con micorrizas arbusculares.

La biotransformación es la transformación metabólica que en el organismo sufre la mayoría de  los
 agentes xenobióticos. Esta transformación es catalizada, en su mayor parte, por enzimas del r
etículo endoplásmico de las células parenquimatosas hepáticas (microsomas hepáticos).
Dependiendo del estado de oxidación que se presente un metal y la especie que este conformando,
un microorganismo puede realizar dos transformaciones posibles:

LIXIVIACION MICROBIANA
INMOVILIZACIÓN DEL METAL

METALES PESADOS
REACCIONES DE BIOTRANSFORMACION
Fase 1
Oxidación
Reducción
Hidrólisis
Inactivación
Activación (Prodroga)
Metabolito Activo Terapéutico
Metabolito Activo Tóxico

Inactivación
Excreción
Fase 2
Conjugación
o
Síntesis
TRANSPORTE A TRAVES DE LAS MENBRANAS BIOLOGICAS
La forma en que los xenobióticos se trasladan a través de las diferentes membranas celulares son las siguientes:

PROCESOS MICROBIANOS INVOLUCRADOS EN LA BIORRECUPERACIÓN DE METALES PESADOS.

La biorremediación de metales pesados sólo se puede llevar a cabo mediante la biotransformación, ya que no son compuestos biodegradables. Existen tres categorías básicas de procesos de biotransformación que pueden afectar a la movilidad y a la toxicidad de los metales pesados:

INTERACCIONES MICROBIANAS CON METALES PESADOS

Mecanismos de interacción con cromato y potencial biotecnológico
de cepas fúngicas nativas de desechos industriales

VIAS DE ELIMINACION
L:

Bioacumulación y biosorción

Reacciones redox catalizadas biológicamente que producen inmovilización de metales

Solubilización catalizada biológicamente
Expulsión de metales pesados en bacterias

Organofosforados
Organoclorados
Fungicidas


Cadmio
Antimonio
Cobre
Cromo
Plomo
Mercurio

INSECTICIDAS
INTOXICACION EN CONSECUAL DE METALES PESADOS
Movimiento de cantidades de nitrogeno, carbono, oxigeno, hidrogeno y otros elementos; entre los seres vivos y el ambiente (atmosfera, biomasa y sistemas acuaticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición.
Tipos:
Gaseoso: nutrientes circulan en la atmosfera y organismos vivos.
Sedimentario: los nutrientes en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc), la hidrosfera y los organismos vivos.
Hidrológico: : el agua circula entre el océano, la atmósfera, la tierra y los organismos vivo.

MERCURIO(Hg)
Elemento, de origen generalmente mineral, que se caracteriza por su ubicuidad en el medio ambiente.

PLOMO (Pb)
Efectos en el medio abiotico: el plomo ha llegado al suelo permanece ahí indefinidamente y solo una pequeña parte es transportada por la lluvia
Efectos en el medo ambiente biotico: Las plantas que crecen en suelo contaminados por este elemento tienden a concentrarlo sobre todo en su sistema radicular

Es un metal pesado que ocurre de manera natural y que se encuentra en el medioambiente
Arsenico (As)
Es un elemento de color gris plateado brillante, quebradizo, amorfo.

COBRE (Cu)
Las plantas absorben el cobre y lo integran a su estructura en moléculas complejas de enzima especialmente oxidadas que son muy importantes en los procesos vitales de las células
Al morir las plantas y los animales los compuestos de cobre se reintegran al suelo y forman parte de la materia orgánica desde donde son otra vez absorbidos por las plantas para reiniciar el ciclo

INSECTICIDAS
Compuesto químico utilizado para matar insectos.

LEYES, TRATADOS Y CONVENIOS.
LEYES Y TRATADOS DEL AGUA
¿Hay leyes o programas federales para proteger las aguas subterráneas?
La Agencia Federal para la Protección del Medio Ambiente (EPA) es responsable por las actividades federales en relación a la calidad de las aguas subterráneas.

PRINCIPALES LEYES QUE AUTORIZAN LAS ACCIONES DE LA EPA:

La Ley de Agua Potable Segura
La Ley de Conservación y Recobro de Recursos
La Ley Ambiental Comprensiva de Respuesta, Indemnización y Responsabilidad Civil
La Ley de Agua Limpia

Criterios de calidad para aguas de uso pecuario
Se entiende como aguas para uso pecuario a aquellas empleadas para el abrevadero de animales, bajo los siguientes criterios de calidad.

LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES PARA AGUAS DE CONSUMO HUMANO Y USO DOMESTICO, QUE UNICAMENTE REQUIEREN TRATAMIENTO CONVENCIONAL
CRITERIOS DE CALIDAD ADMISIBLES PARA LA PRESERVACION DE LA FLORA Y FAUNA EN AGUAS DULCES, FRIAS O CALIDAS, Y EN AGUAS MARINAS Y DE ESTUARIO
ESTANDARES PARA SUELO
Se han planteado la necesidad de establecer indicadores de calidad del suelo para conservar o mejorar la productividad de la tierra .
ESTANDARES DE CALIDAD ABMIENTAL PARA SUELO
CONVENIOS PARA EL USO DE INSECTICIDAS
CONVENIO DE ROTTERDAM
Convenio de Rotterdam que garantiza la estricta vigilancia y limitación del comercio de plaguicidas.
El convenio de Rotterdam tiene como objetivo principal fomentar el denominado “Consentimiento Fundamentado Previo (CFP)”.

CONVENIO DE ESTOCOLMO
El Convenio de Estocolmo sobre los Contaminantes Orgánicos Persistentes (COPs) es un acuerdo internacional que regula el tratamiento de las sustancias tóxicas.
CONVENIO DE BASILEA
Es un tratado ambiental global que regula estrictamente el movimiento transfronterizo de desechos peligrosos y estipula obligaciones a las Partes para asegurar el manejo ambientalmente racional de los mismos, particularmente su disposición.
Los desechos peligrosos deben ser reducidos y minimizados en su fuente.

COVENIO DE VIENA
Se comprometen a proteger la salud humana y el medio ambiente contra los efectos del agotamiento de la capa de ozono.

Código Internacional De Conducta Para La Distribución Y Utilización De Plaguicidas

Beneficiar a la comunidad internacional e incrementar la confianza internacional en lo que respecta a la disponibilidad, reglamentación, comercialización y utilización de plaguicidas, para mejorar la agricultura, la salud pública y el bienestar de las personas.
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