Biorremediacin de metales pesados Proceso por el cual
Biorremediación de metales pesados
Proceso por el cual se emplean HONGOS LEVADURAS BACTERIAS
Pueden efectuarse IN SITU EX SITU
• EXISTEN TRES TIPOS DE REMEDIACIÓN
DEGRADACIÓN ENZIMÁTICA • Consiste en la utilización de enzimas en el sitio contaminado. • Dichas enzimas son previamente producidas en bacterias transformadas genéticamente • Hoy en día las compañías biotecnológicas ofrecen las enzimas y microorganismos genéticamente modificados
REMEDIACIÓN MICROBIANA • Uso de los microorganimos directamente en el foco de contaminación • Pueden existir en el sitio o ser originarios de otros ecosistemas, que deberán ser inoculados en el sitio contaminado. • También se pueden introducir cepas modificadoras
FITORREMEDIACIÓN • Conjunto de métodos para degradar, asimilar, metabolizar o detoxificar metales pesados, compuestos orgánicos, radioactivos y petroderivados por medio de la utilización de plantas que tengan la capacidad fisiológica y bioquímica.
BIORREMEDIACIÓN DE METALES PESADOS
IMPACTO AMBIENTAL Depende de la capacidad de complejidad de estos componentes y su respuesta a las condiciones fisicoquímicas y biológicas del entorno. Son especies químicas no degradables Una vez volcados al medio ambiente serán distribuidas entre los entornos de aire, suelo y agua
BACTERIAS Y HONGOS QUE PUEDEN DEGRADAR CON RELATIVA FACILIDAD PETRÓLEO Y SUS DERIVADOS Benceno Tolueno Acetona Pesticidas Herbicidas Pueden degradar, aunque parcialmente otros compuestos químicos como: PBC Arsénico Selenio Cromo
EXISTEN CONTAMINANTES DIFICILES DE DEGRADAR, PARA LOS CUALES NO SE HAN ENCONTRADO MICROORGANISMOS CAPACES DE TRANSFORMARLOS La biotecnología moderna busca solucionar en parte este problema, generando organismos genéticamente modificados con nuevas capacidades para eliminar tales contaminantes.
Plomo (Pb) • Ampliamente distribuido en el ambiente, pero en pequeñas cantidades sobre la corteza terrestre. • Resistente a muchos ácidos. • Rara vez se encuentra en su estado elemental: -mineral mas común el sulfuro de plomo, la galena. -otros: carbonato, cerusita y la anglesita.
Yacimientos mas importantes • EE. UU, Rusia, México, Perú, Canadá, Australia, España e Italia. • América latina produce el 14% de ese total.
Principales usos • • • Fabricación de acumuladores (Baterías). Tetraetilplomo (gasolina). Municiones. Forros para cables. Agentes biocidas (Desinfectantes). Agentes molusquicidas (Control de plagas).
Riesgos ambientales • Actividad humana. • Minas de plomo, quema de carbón, petróleo o desechos, gasolineras. • Las partículas liberas se acumulan en el suelo y aguas superficiales. • La acumulación de Pb en los animales puede causar graves efectos.
Problemas para la salud • Se acumula en nuestros tejidos corporales. • Saturnismo o envenenamiento por plomo. • Los niños y embarazadas especialmente vulnerables. • Daños duraderos en adultos.
Efectos Incremento en al presión sanguínea. Abortos. Daño al cerebro. Disminución en habilidades de aprendizaje de los niños. • Disminución en la fertilidad de los hombres. • Perturbaciones del sistema nervioso. • •
Fuentes y vías de exposición • Inhalación de partículas generadas por combustión de materiales que contienen este metal. • La ingestión de polvo, agua o alimentos contaminados. • Otros: productos cosméticos, medicamentos tradicionales.
Tratamientos • Fitoestabilizacion de plomo por Hongos Micorrizos Arbusculares. -Acumulación de metales en sus raíces. • Fitoextraccion de plomo por Hongos Micorrizos. -Los metales adquiridos por las raíces son llevados a la parte aérea, posteriormente hojas y tallos pueden ser cosechados.
Mercurio • Metal pesado liquido a Tº ambiente (puede emitir vapores). • Buen conductor de la electricidad. • Se alea fácilmente con muchos otros metales. • En su forma pura se lo conoce como mercurio elemental (Hg 0). • No es biodegradable.
• En la naturaleza puede ser encontrado: En forma elemental(Hg 0) • Formando parte de elementos inorgánicos: -Sales( cloruro, nitrato , sulfuro y acetato de mercurio) • Formando parte de compuestos orgánicos: -Metil-mercurio (Ch 3 Hg+) forma contaminante comúnmente en el ambiente. -Dimetil-mercurio (Ch 3)2 Hg -Cloruro de metil-mercurio
Distribución
Aplicaciones • • Medicina (termómetros). Equipos de laboratorio. Iluminación y electrónica. Armas de fuego. Producción de sosa caustica y cloro. Cosmetología. Fabricación de productor químicos industriales (caso Minamata).
Toxicidad y seguridad • Capacidad para acumularse en organismos (bioacumulacion y biomagnificacion). • Me. Hg Afecta el sistema nervioso y el desarrollo embrionario. • Reducción de la actividad microbiológica vital para la descomposición de materia orgánica.
Principales fuentes de liberacion • Fuentes naturales: actividad volcánica y erosión de rocas. • Fuentes antropogenicas: minería, industrias, extracción de combustible fósil, hospitales, etc.
Cobre 26
contaminación natural actividad huamana 27
Usos del cobre construccion articulos comersiales utencillos transporte 28
Efectos ambientales plantas hongos peces fijacion en materia organica: esta fuertemente atado a la materia orgánica, influye en la actividad de microorganismos y lombrices lo que hace que disminuya la descomposicion de esta. 29
Efectos en la salud El consumo del cobre es necesario - regula actividades encematicas - ayuda al transporte de hierro - interviene en la formacion de hemoglobina, globulos rojos - ayuda a asimilar la vitamina c La falta de cobre pede probocar anemia, osteoporoosis, cabello canoso Exeso de cobre - alteraciones hepatias, renales problemas neurologicos irritacion de la nariz y garganta nauces, mareos, vomitos, diarrea 30
Biorremediacion E. coli es foco de estudio para la biorremediacion del cobre. Otros investigadores ya han reportado que cepas de E. coli modificadas genéticamente. Ex situ 31
Remediación -Fotocatálisis heterogénea con dióxido de titanio (sobre aguas contaminadas con Hg(ll) ). -Biotransformación (Hgll Hg 0)
Zinc • Nº atomico 30 y símbolo Zn • 23º elemento mas abundante • F(x) + utilizada= Galvanizado de acero
¿Qué sucede cuando entra al medio? • Proviene tanto de origen antrópico como nat • Minería, desagües industrias quimicas, desagües domésticos • En el aire, partículas en suspensión eventualmente se depositan en el suelo y agua, • En ríos y lagos se deposita en el fondo
¿Cómo afecta la salud? • Inhalar grandes cantidades en corta duración produce fiebre de vapor de metales, poco se sabe de efectos de exposición prolongada • La ingesta en corto plazo provoca calambres estomacales, nauseas y vomito. Durante varios meses produce anemia, daños de pancras, disminución de colesterol benéfico
Tratamientos • Biolixiviacion: Los metales presentes en minerales son extraídos en fase acuosa por microorganismos, hongo Trichoderma harzianum. • Quimiosorcion: Microorganismos biomineralizan un metal formando depósitos primarios, Pseudomona Fluorescens 200 h ex situ, separa el 32% del Zn, si bien queda retenido en la pared celular solo 7% es biosorbido
Arsénico • Elemento químico de numero atómico 33 y es un elemento metaloide • En su forma inorgánica es extremadamente venenoso • Aun así es un elemento muy abundante en la naturaleza
¿Cómo llega al ambiente el As? De 2 formas: -actividades antropògenicas como uso de pesticidas, herbicidas, combustibles fósiles o con la actividad minera. -procesos naturales como emisiones volcánicas o meteorización
Problemas a la salud que genera Ø Cáncer de piel, pulmón y vejiga Ø Irritación de órganos respiratorios o del tracto gastrointestinal. Ø Anemia Ø Lesiones en la piel Ø Entre otras
Biorremediacion • Se utiliza la bacteria Pseudomona aeruginosa con la ventaja que forma un biofilm sobre rocas utilizadas como lecho de inmovilización del arsénico
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