¿Qué soluciones nos pueden dar los microorganismos para para recuperar y biorremediar suelos pobres y contaminados?
¿Qué soluciones nos pueden dar los microorganismos para para recuperar y biorremediar suelos pobres y contaminados?
La biorremediacion es
una técnica biológica que emplea microorganismos para descontaminar suelos, se
pueden emplear microrganismo de la misma zona afectada o de otras zonas según
el caso
La biorremediacion es una alternativa económica y eficaz más que los métodos de
tratamiento tradicionales.
✔Biodegradación de contaminantes
Bacterias: Son capaces de degradar gran cantidad de compuestos orgánicos,
son rápidas en su replicación y crecimiento, son muy versátiles genéticamente y
pueden trabajar en condiciones anaeróbicas dentro de ellas se encuentran
Pseudomonas: Ayudan a descomponer hidrocarburos, metales pesados y detergentes.
Rhizopus, Penicilium y Phanerochaete:
Son empleadas para recuperar suelos contaminados por metales.
Actinobacterias: Estas bacteria
ayudan a degradar el antraceno.
Gordonia, Brevibacterium, Ditzia: Son
bacteria que desintegran hidrocarburos.
-Levaduras: Estas ayudan a acelerar la descomposición de materia orgánica, ayudan a mineralizar nutrientes y son fuente de alimento para otros organismos, participan en el ciclo del nitrógeno y el azufre.
✔Solubilización de nutrientes
Este proceso implica la
conversión de nutrientes esenciales como el fosforo, nitrógeno y potasio de
formas solubles que puedan ser absorbidas por las plantas, estos microrganismo
emplean mecanismos como la producción de ácidos orgánicos, enzimas y
sideroforos, promoviendo el crecimiento de plantas en suelos contaminados.
Algunos microrganismos que hacen posible esto son: Bacillus, Pseudomonas,
Aspergillus y Penicillium. 
ü ✔Bioacomulación de metales pesados.
Es
el proceso por el cual los metales pesados pasan a los organismos vivos a
través del agua, la alimentación y el aire, los metales pesados, como el plomo,
el arsénico, el cromo, el mercurio y el cobre, son tóxicos para los seres vivos,
estos metales pesados se bioacumulan, lo que significa que no pueden ser
eliminados de las células y quedan retenidos.
Algunos microrganismos que tiene esta capacidad son:
-Bacterias
Pseudomonas
putida:
Esta bacteria es conocida por su capacidad para acumular cadmio y otros metales
pesados.
Bacillus subtilis: Puede acumular
plomo y cromo, lo que la hace útil en la biorremediación de suelos
contaminados.
Shewanella oneidensis: Reduce
metales como el uranio y el cromo, facilitando su eliminación del medio
ambiente.
- Hongos
Aspergillus niger: Este hongo puede
acumular cobre, plomo y cadmio.
Penicillium
chrysogenum:
Es capaz de acumular mercurio y otros metales tóxicos.
Saccharomyces
cerevisiae:
Aunque es más conocido por su uso en la fermentación, también puede acumular metales
pesados como el plomo.
-Levaduras
Rhodotorula
mucilaginosa: Esta levadura puede acumular plomo en vacuolas, lo
que la hace útil para suelos contaminados con metales tóxicos.
Candida utilis: Puede acumular
varios metales pesados, incluyendo el cadmio y el cobre.
✔Biofiltración
La biofiltración es una técnica que utiliza
microorganismos para degradar contaminantes en el suelo, se hace pasar agua
contamina o aire a través del medio filtrante que son los
microorganismos, el agua y los sedimentos son sometidos a un control para que se
degraden los contaminantes
Por ejemplo, en el caso del metano, los microorganismos metanótrofos lo oxidan
y producen dióxido de carbono, agua, sales y biomasa
Se pueden emplear microrganismos como: Trichoderma, Shingomona, Penicillium y
candida.
✔Bioventing
El bioventing es una técnica de
biorremediación que se utiliza para tratar suelos contaminados. Consiste
en inyectar aire en el suelo a través de pozos para estimular la degradación de
contaminantes orgánicos y funciona asi:
-Se inyecta oxígeno en el suelo a través de pozos.
-Se mejora la capacidad de la microflora autóctona para degradar contaminantes
-Se favorece la degradación de hidrocarburos por volatilización y
biodegradación
-Se reactiva la interacción entre los microorganismos.
Algunos microrgnismo son:
Pseudomonas spp: Son muy versátiles
y capaces de degradar una amplia gama de hidrocarburos y otros compuestos
orgánicos. Su capacidad para adaptarse a diferentes condiciones ambientales las
hace ideales para el bioventing.
Alcaligenes spp: Eficaces en la degradación de compuestos aromáticos y otros
contaminantes presentes en suelos contaminados.
Mycobacterium spp: Conocidas por su
capacidad para degradar hidrocarburos de cadena larga y otros compuestos
recalcitrantes.
Rhodococcus spp: Pueden degradar una variedad de
contaminantes, incluyendo hidrocarburos alifáticos y aromáticos.
El biosparging es una técnica de biorremediación que consiste en inyectar aire debajo del suelo o del nivel freático. Esto se hace para mejorar la disponibilidad de oxígeno y estimular la descomposición biológica, su objetivo es:
Mejorar la disponibilidad de oxígeno para estimular la descomposición biológica, estimular la actividad natural de los microorganismos y reducir la concentración de contaminantes
✔Biopilas
Las
biopilas son una técnica de biorremediación que consiste en estimular la
actividad microbiana en el suelo contaminado. Se trata de un proceso
biológico controlado que permite biodegradar y mineralizar los contaminantes
orgánicos, esto se realiza ex situ tratando residuos petrolizados y suelos
contaminados con hidrocarburos.
Procedimiento
-Formar pilas con el suelo contaminado
-Agregar aire, agua y fertilizantes con nitrógeno y fósforo
-Mantener temperaturas mayores a 15 °
-Airear el suelo mediante un compresor mecánico
Algunos microrganismo empleados son:
Streptomyces spp: Pueden degradar
compuestos orgánicos complejos y son importantes en la descomposición de
materia orgánica.
Rhodococcus spp: Pueden degradar hidrocarburos
alifáticos y aromáticos.
Phanerochaete chrysosporium: Conocido
por su capacidad para degradar lignina y otros compuestos orgánicos
recalcitrantes
✔Fitodegración
La fitodegradación es un proceso de
biorremediación que transforma contaminantes orgánicos en moléculas más
simples. Este proceso se da en las plantas y se basa en procesos
fisiológicos que incluyen enzimas.
Estos microrganismos ayudan
en el proceso:
Rhizobium spp.: Aunque
principalmente conocidas por su fijación de nitrógeno, algunas especies también
pueden ayudar en la degradación de ciertos contaminantes orgánicos cerca de las
raíces de las plantas.
Micorrizas (Glomus spp): Establecen
relaciones simbióticas con las raíces de las plantas y pueden mejorar la
absorción de nutrientes y la degradación de contaminantes en el suelo.
Hongos endófitos: Viven dentro de
los tejidos de las plantas y pueden ayudar a degradar contaminantes y mejorar
la resistencia de la planta al estrés ambiental.
ü Ejemplo
Biorremedicion de organofosforados por
hongos y bacterias
Los
organofosforados son un tipo de plaguicidas utilizados en el área agrícola para
el control de plagas. Estos son compuestos químicos altamente tóxicos, su uso
excesivo ha causado gran daño en los suelos cultivables, así como graves
deterioros para los ecosistemas y la salud humana.
Se
encontró que los microrganismos que tienen mayor capacidad para eliminar
clorpirifos,malathion, etc del suelo son:
Bacillus pumilus, Streptomyces sp., Serratia marcescens, Alcaligenes sp., Penicillium sp.
y Pseudomonas putida.
Algunos de estos degradan 900mg/L
en 14 días. El éxito o el fracaso de la biorremediación depende de
varios factores, tales como la capacidad competitiva de los microorganismos, la
biodisponibilidad, la concentración del organofosforado, la humedad, el pH, la
temperatura del suelo, el tipo de suelo, la presencia o ausencia de suplementos
nutricionales y la concentración del inóculo.
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