Biorremediación: Métodos, desventajas y ejemplos

Mientras que algunos seres humanos, bien sea de forma particular o corporativa, actúan irresponsablemente haciendo daño consciente o inconscientemente al medio ambiente, contaminando indiscriminadamente, afectando los distintos ecosistemas tanto terrestres como acuáticos, extinguiendo especies animales  vegetales; otros trabajan incansablemente buscando soluciones para remediar y concientizar sobre las consecuencias que pueden tener estos daños a nuestro planeta.

El uso de la biotecnología para remediar el grave deterioro del medio ambiente, es una de las formas que ha tenido mayor impacto para el beneficio de la población humana y demás especies. Partiendo de la definición mayormente aceptada en el ámbito internacional tenemos que  la señala como “toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos.

Las políticas ambientales deben estar dirigidas a lograr el desarrollo sustentable de cada país, lo que implica que se gestione racional y responsablemente el uso de los recursos naturales, desde el punto de vista de la prevención y desde la aplicación de nuevas tecnologías que contribuyan a corregir las dañinas consecuencias que afectan nuestro entorno.

En este sentido, la biotecnología es una herramienta tecnológica que contribuye al desarrollo sostenible, ofreciendo soluciones a los graves problemas de contaminación, por por ser un área de aplicación multidisciplinaria se desenvuelve en diversos ámbitos, tales como: la agricultura, la salud, la producción de alimentos y, la protección del medio ambiente.

Veremos que la Biorremediación, también conocida como biotecnología ambiental, es una forma de biotecnología que procura disminuir los agentes contaminantes del medio ambiente, que se ha convertido en una de las mejores alternativas que contrarresta el uso de productos y procesos físico-químicos, también dirigidos al mismo fin.

Aspectos generales de la biorremediación ​

La indiscutible necesidad de remediar los embates de la contaminación industrial y doméstica, ha impulsado la creación de nuevas tecnologías que se orientan hacia la desintoxicación y desaparición de las sustancias contaminantes, contraponiendose al enfoque tradicional de disposición de desechos.

Antecedentes de la Biorremediación

El término remediación fue utilizado por primera vez en los inicios de los años 80, haciendo referencia a las técnica de remediación que aplicaban estrategias físico-químicas que revirtieron o evitan el daño ocasionado en los suelos, producto de la incesante contaminación.

El uso de microorganismos en la biotecnología fue realizado por primera vez por el científico norteamericano George M. Robinson,  quien se propuso experimentar con algunos microbios en recipientes contaminados con petróleo. Robinson pensó que se podía descontaminar el ambiente utilizando microorganismos; desde esta experiencia hasta la época actual, es mucho lo que se ha avanzado.

La nueva remediación se realizará haciendo uso de la biología, aprovechando las potencialidades de los organismos vivos para degradar agentes contaminantes en forma natural; generalmente son utilizados los microorganismos o vegetales.

De manera que, a partir de la actividad realizada por los microorganismos se podrìa reducir o remover los contenidos potencialmente peligrosos que se encuentran localizados en el ambiente, a fin de limpiar  suelos o ecosistemas acuáticos contaminados.

biorremediación ejemplos

Definición

Tenemos entonces que la biorremediación son todos aquellos procesos biotecnológicos dirigidos a lograr el saneamiento ambiental, haciendo uso de las potencialidades metabólicas de microorganismos como bacterias y hongos, para desaparecer las sustancias o agentes contaminantes en aguas y suelos. Esto de debe a que estos organismos microscópicos y también algunas plantas, tienen la capacidad de transformar de forma natural algunos compuestos dañinos y perjudiciales, hasta revertir esta condición.

Ventajas

Los distintos métodos utilizados por la biorremediación  procuran eliminar por completo la contaminación, aunque no siempre se logre en su totalidad; no se trata de transferir la contaminación de un estado físico a otro, tal como sucede en otros tratamientos que usan este tipo de técnica.

Su uso no causa riesgos prominentes en el medio ambiente

Las insumos básicos que se utilizan, son productos que el mismo ambiente los fabrica como parte de su proceso natural, por lo tanto, es una opción bastante económica que reduciría los costos de los presupuestos públicos.

Métodos de Biorremediación

Micorremediación

Consiste en el uso de hongos para descontaminar áreas específicas, concretamente, a través del cuerpo vegetativo (micelios) de este microorganismo fúngico de difícil acceso para su observación y estudio. Se trata de valerse de la micología para los fines de la biorremediación, partiendo de  estudios como los realizados por el estadounidense Paul Stamets, que consideran la importante labor que pueden desarrollar los micelios para beneficio de todo el planeta.

Los micelios son el grupo de conductos filamentosos no visibles que forman parte de la estructura del hongo, los cuales son comúnmente conocidos por la función de descomponer  la materia orgánica en cualquier ecosistema.

Esta capacidad de descomponer materia orgánica, le otorga a los micelios la facultad de transformar hidrocarburos en fertilizante orgánico, con criterio de economía.

Fitorremediación

A través de este método se intenta dar solución a los daños causados en el medio ambiente usando las propiedades de las plantas, pudiendo estas, por ejemplo, absorber y luego degradar del suelo los agentes contaminantes; esta sería una medida sustitutiva de la forma común de depositar los materiales dañinos en un lugar subterráneo que haya sido determinado apto para tal fin, lo que al mismo tiempo reduciría costos. La sustancias que podrían ser eliminadas serían los pesticidas,  solventes, hidrocarburos, así como restos de metales preciosos que, por lo general, son sustancias tóxicas.

Bioventilación

Se trata de la descomposición por parte de microorganismos, de materiales tóxicos que han contaminado el agua. Se bas en un proceso de estimulación de las bacterias existentes en la zona afectada, a fin lograr que los hidrocarburos sean biodegradados.

 Biolixiviación

Consiste en el proceso de extracción de algunos metales que se encuentran encajados en los minerales, sin hacer uso del cianuro, como se acostumbra en el método tradicional de lixiviación.- Estas novedosas prácticas cada día son más utilizadas en la actividad minera, debido a que tienen menor impacto ecológico por la disminución de contaminación de los suelos.

Cultivo de tierras

Se trata de descontaminar el suelo de sustancias como purines, sedimentos o lodos tóxicos, incorporándolos en el suelo que se va a cultivar, el cual es removido en varias ocasiones a fin de crear una nueva composición. En pocas palabras, el cultivo agrícola sirve como mecanismo de limpieza o descontaminación del suelo superficial.

Con esta técnica, se puede hacer desaparecer la presencia de hidrocarburos y pesticidas, ya que, una vez que se realiza la mezcla y arado del suelo que se encuentra contaminado con  el suelo en buen estado, se aumenta su oxigenación, causando que la flora microbiana sea estimulada y se acelere su reproducción.

 Biorreactor

Se trata del mismo mecanismo de descomposición que se produce en un sistema de compostaje casero, solo que con un nivel superior de complejidad, que es aplicado en actividades industriales. Consiste en generar procesos químicos a partir del contacto de microorganismos con agentes químicos, controlados bien sea con cantidades de oxígeno o sin oxígeno.

Este método es usado frecuentemente para transformar aguas contaminadas producidas por la actividad agropecuaria, en fertilizantes orgánicos.

Compostaje

Este es un método tan antiguo como la misma agricultura, que no es más que convertir residuos orgánicos en fertilizante orgánico, es decir, abono natural, el cual luego se utiliza para recuperar los nutrientes en los suelos que han sido afectados con el exceso de actividades agrícolas o procesos de erosión.

El proceso se basa en aplicar técnicas de descomposición en la materia orgánica, bien sea con gran cantidad de oxígeno o sin hacer uso de este elemento.

Por su sencillez, es un método muy popular en los campos a nivel mundial.

 Bioaumentación

Se trata de un procedimiento de inoculación de cepas microbianas modificadas previamente, para acelerar eficientemente la descontaminación de suelos y aguas; Las misma bacterias que se encuentran presentes en el lugar contaminado pueden ser capaces de limpiarlo o restaurarlo, por lo cual, aumentar el número de estas bacterias es la clave para alcanzar el fin de la remediación biológica.

La aplicación de este método es muy común para tratar las aguas residuales de las localidades

 Rizofiltración

Se utiliza el principio básico de la fitorremediación ( uso de plantas), usando las raíces para filtrar el agua y limpiarla de elementos tóxicos o cualquier otro agente dañino.

Las plantas usadas en estos procesos de filtrado, se cultivan hidropónicamente (los nutrientes no los otorga la tierra del suelo, si no un suero con contenido enriquecido).

 Bioestimulación

Consiste en aprovechar las bondades de las bacterias “biorremediadoras” que se encuentran en un ambiente contaminado, modificando el entorno para estimularlas y que puedan desarrollar al máximo su capacidad de desintoxicar y restaurar.

El entorno afectado se puede modificar aumentando la cantidad de nutrientes que favorecen el crecimiento de estos útiles organismos microscópicos; también con la inoculación de cepas genéticamente modificadas, tal como se hace en la bioestimulación

tipos de biorremediación

Desventajas de la biorremediación

A pesar de que se trata de técnicas o métodos que aparentemente no tienen mayor nivel de complejidad, muchos de quienes las aplican no lo hacen de la forma correcta. Por lo tanto, las consecuencias pueden llegar a ser tan contaminantes como el problema que se intentaba resolver. Por ejemplo, si no se completan los ciclos, se generan cambios muy graves en el metabolismo de los microorganismos que están siendo estimulados, los cuales posiblemente luego no puedan ser  remediados.

Cada técnica utilizada debe tener un tiempo prudencial de aplicación en el cual se logren ver los resultados esperados; en muchos casos de aplicación de la biorremediación es difícil calcular el periodo de tiempo que se requiere para el desarrollo total del proceso, pudiendo generar más costos de los considerados si se alarga las etapas de seguimiento, control y extensión.

Al ejecutarse la técnica de separación, los residuos que se generan deben tratarse o disponerse inmediatamente, lo que ocasiona que se incrementen los costos y se realicen otros procesos.

Ejemplo de biorremediación

Son muchos los casos de desastres naturales que han ocurrido a nivel mundial, producto de la actividad petrolera. Generalmente los derrames de petróleo son absorbidos por el suelo y consecuentemente se afecta la capa acuífera.

Los hidrocarburos son sensibles a la biodegradación, algunos con mayor facilidad que otros. Cuando ocurre un  derrame en el agua, el movimiento continuo que ocasiona el viento y las olas produce mezclas de compuestos a escala microscópica. Es aquí donde proceden las bacterias predominantes como pseudomonas, corinebacterias, micobacterias, así como también algas marinas y algunas levaduras,  a iniciar el proceso de degradación de aquellos componentes alifáticos y aromáticos, que pueden ser oxidados por microorganismos.

En el desastre de Deepwater horizon (2010, Golfo de México), donde estalló una plataforma petrolífera que produjo el peor derrame de la historia, se aplicaron técnicas de biorremediación al verificarse que el petróleo derramado tenía actividad bacteriana.de 951 subfamilias bacterianas, de las cuales, posiblemente unos 16 tipos contribuyeron con la degradación

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