BIORREMEDIACIÓN

¿De qué se trata?

La biorremediación es una técnica para limpiar los suelos contaminados de una forma muy práctica ya que se usan a los mismos microorganismos que viven en el suelo y el subsuelo.
Hay que recordar que el principio se dijo que el suelo y el subsuelo están constituidos por partículas inorgánicas, materia orgánica, agua, aire y microorganismos.

¿Qué son los microorganismos?

Son organismos muy pequeños que existen en toda la naturaleza. Adentro del cuerpo humano, en las plantas, en el agua, en la tierra y en el aire. En todas partes existen microorganismos.

Microorganismos significa organismo unicelular, del tamaño promedio de una micra (la milésima parte de un milímetro). En un gramo de suelo existen desde miles hasta millones de ellos. Los microorganismos del suelo son en su mayoría bacterias, protozoos, actinomicetos, hongos y algas.

La biorremediación usa a los microorganismos para que degraden los compuestos. Esto quiere decir que a los microorganismos que viven en el suelo les gusta comer algunos compuestos químicos que son tóxicos para la naturaleza, por ejemplo hidrocarburos (gasolina, petróleo, etc.). Cuando se da la degradación completa el hidrocarburo se convierte en agua y bióxido de carbono.

Para que los microorganismos puedan "comer" eficientemente el compuesto y degradarlo, es necesario que se cumplan ciertas condiciones:

• La temperatura debe ser la adecuada.
• Agua suficiente.
• Debe existir una cantidad adecuada de nutrientes.
• Cantidad de oxígeno suficiente (para microorganismos aerobios).

Estas condiciones permiten que los microorganismos crezcan y se multipliquen y entonces requieren mayor cantidad de sustancias químicas para comer y la biodegradación es más eficiente.

Si estas condiciones no se cumplen, los microorganismos no crecen lo suficiente y mueren.

¿Cómo se les proporcionan lo necesario?

Existen factores físicos y químicos para que la biorremediación se lleve a cabo de manera eficiente: agua, temperatura, pH, oxígeno, nutrientes mayores y menores.

Agua: El contenido de agua es uno de los factores más importantes en la degradación debido a que entre el 80 y 90% del peso de las células bacterianas es agua.

pH: El valor de pH intracelular está entre 6.5 y 7.5 por lo que éste es el intervalo de pH para que el crecimiento de los microorganismos sea óptimo.

Temperatura: A medida que aumenta la temperatura, las reacciones químicas y enzimáticas aumentan en la célula. Para cada organismo existe una temperatura mínima, por debajo de la cual no hay crecimiento, una temperatura óptima en la que el crecimiento es más rápido y una máxima, arriba de la cual ya no hay crecimiento. El intervalo para el crecimiento óptimo de la mayoría de las bacterias está entre 20°C Y 35°C.

Oxígeno: El oxígeno presente en el suelo debe ser cuando menos del 1%. Si el contenido es menos, se cambiarán las reacciones de respiraciones aerobias por anaerobias.

Nutrientes: La porción sólida de la célula de una bacteria está hecha de carbono, nitrógeno, hidrógeno, oxígeno, fósforo y en menor cantidad potasio, sodio, calcio, magnesio, cloruros, hierro, otros. El mayor componente (50%) es el carbono. El contaminante que se requiere degradar debe contener este elemento. Después del carbono, el oxígeno es el que ocupa más espacio en la célula (20%). Se requieren nutrientes y oxígeno para las nuevas células.

La biorremediación es un proceso mediante el cual los microorganismos transforman los componentes químicos peligrosos de un suelo contaminado en productos finales no peligrosos. Casi todos los compuestos orgánicos y algunos inorgánicos pueden degradarse biológicamente si se da el tiempo suficiente y se proporcionan las condiciones físicas y químicas requeridas.

¿Cómo se aplica la biorremediación?

La biorremediación in situ consiste en estimular a los microorganismos que habitan en el suelo contaminado mediante la aplicación de nutrimientos y oxígeno.

Este es un sistema muy similar a las técnicas convencionales de tratamientos biológicos para guas residuales, en los cuales se agregan nutrientes y aire al desecho orgánico para facilitar la biodegradación en un reactor biológico. En este caso el biorreactor es el subsuelo; aunque no puede existir el mismo control en un reactor de aguas residuales que en el subsuelo, porque las muestras de suelo no son homogéneas como las de agua.

Los requisitos para que la biorremediación in situ sea factible son los siguientes:

1. El suelo debe ser suficientemente permeable para permitir que la solución con los nutrientes y el oxígeno llegue adecuadamente al sistema.
2. La concentración del sustrato (contaminante) debe ser mayor que la concentración de sustrato mínimo para el crecimiento de los microorganismos. Si la concentración del contaminante no es suficiente se requiere un segundo sustrato para los microorganismos.
3. Debe haber un número suficiente de bacterias o microorganismos para que puedan degradar los contaminantes del suelo.
4. Contar con el método apropiado para suministrar oxígeno al suelo (lo más usa es agregar aire o agua). La introducción de burbujas de aire puede mejorar la biodegradación aerobia de los contaminantes orgánicos.
5. Los nutrientes nitrógeno y fósforo así como los micronutrimientos (hierro, calcio, etc.) se agregan al sistema a través de galerías filtrantes o pozos de inyección. El nitrógeno, fosforo y potasio por lo general se agregan en forma de fertilizante.