3.- Técnicas Biológicas

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Julián Espejo Sáez
hace 6 años
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1 Anulación / Físico- Químicas / Biológicas 3.- Técnicas Biológicas Empleo de seres vivos para transformar, vola2lizar o inmovilizar contaminantes

2 Técnicas de descontaminación de suelos. Cuadro esquemá?co Anulación Físico-Químicas Biológicas Traslado a vertedero Aislamiento en superficie Solidificación Vitrificación Incineración Arrastre Lavado Extracción química Oxidación/reducción Tratamiento electroquímico Desorción térmica Bioventing Biorremediación Bioaumentación Fitorremediación F-extracción F-degradación F-estabilización

Bioven?ng Inyección directa de oxígeno a tasas moderadas Se suministra oxígeno a microorganismos aerobios para que degraden contaminantes orgánicos. Plazo: meses- años Coste 70-800 /m 3 hkp://www.

3 Bioven?ng Inyección directa de oxígeno a tasas moderadas Se suministra oxígeno a microorganismos aerobios para que degraden contaminantes orgánicos. Plazo: meses- años Coste /m 3 hkp:// O 2 8 mg/l También puede cambiar el estado de oxidación de contaminantes inorgánicos inges?ón, absorción? experimental 2 t O 2 son necesarias para degradar 1 t de hidrocarburo Inyección de grandes volúmenes de agua

4 FACTORES QUE IMPORTAN: Profundidad de la zona saturada. Humedad del suelo (margen concreto) Permeabilidad del suelo Rango de temperaturas en la moderación. Condiciones ambientales y de nutrientes Siempre debe controlarse la emisión difusa de gases

precursores para su alimentación Ex situ

5 Biorremediación Los microorganismos (bacterias y hongos), pueden de forma natural u?lizar las moléculas de su entorno como precursores para su alimentación Ex situ (land farming) biofiltros, biorreactores (compostaje) In situ bioaumentación,

6 Inyección de sustancias que favorezcan el desarrollo microbiano (O 2, P, N, MO.) o directamente bacterias Proliferación de bacterias (Biofilm) Las bacterias metabolizan los contaminantes (ej. TCE Tricloroe2leno) rindiendo compuestos no tóxicos (ej. CO 2 )

7 Metales Fe Mn Amonio Contaminantes inorgánicos Algunos ejemplos de reacciones mediadas por organismos que intervienen en los equilibrios oxidación- reducción Oxidación biológica de especies solubles (Fe 2 +, Mn 2 +) a insolubles (Fe 3+, Mn 4+ ) se evita la oxidación química Oxidación biológica de amonio a nitrato Resultado: compuestos o elementos inocuos o cambian su solubilidad para su lavado o recogida selec?va. Perclorato Clorato Nitrato Nitrito Bromato Reducción biológica, produce formas inocuas: Cl, N 2, Br, H 2 O

8 También se puede es?mular la degradación anaeróbica de contaminantes orgánicos u?lizando Fe 3+ como aceptor de electrones. Las bacterias del género Geobacter oxidan compuetos orgánicos reduciendo al Fe 3+. hkp://

9 O de contaminantes radiac?vos Geobacter u?liza el Uranio como aceptor de electrones Uranio soluble oxidado U 6+ se reduce a U 4+ insoluble, pudiendo precipitar el uranio en zonas contaminadas, limitando su contaminación difusa.

Bioaumentación Selección e introducción de

10 Bioaumentación Selección e introducción de organismos al suelo. Finalidad: degradar contaminantes específicos para ese organismo. Ej. Pseudomonas pu1da o P. cepacia (bacterias) Fusarium oxysporium (hongo) Plazo medio - largo plazo (meses - años) Coste: /m3 suelo

11 Fitorremediación Eliminar, Inmovilizar transferir Orgánicos Inorgánicos

12 FITOEXTRACCIÓN (Fitoacumulación) CONCEPTO Absorción de contaminantes (inorgánicos o radionucléidos) por plantas y traslocación / acumulación en raíz, tallo y/o hojas. Plantas hiperacumuladoras: > 1000 mg contaminante / kg suelo. (algunas se usan con fines extrac1vos, minería (Ni, Cu)) Riesgo de entrada de contaminantes en la cadena trófica.

13 FITOEXTRACCIÓN Biodisponibilidad: Alta: Cd, Ni, Zn, As, Se, Cu Moderada: Co, Mn, Fe Baja: Pb, Cr, U (EDTA, Ac. cítrico Δ biodisp.) Especie Thlaspi caerulescens Thlaspi calaminare Haumaniastrum rober1i Haumaniastrum katangense Ipomoea alpina Thlaspi rotundifolum subsp. Macadamia neutrophylla Alyssum bertolonii Berkheya coddii Psychotria douarrei Astragalus paxersoni Iberis intermedia Atriplex confer1folia Pteris vixata Elemento Cd, Zn Zn Co Cu Cu Pb Mn Ni Ni Ni Se Tl U As Conc. (mg/kg) 3000, T. caerulescens

15 FITODEGRADACIÓN CONCEPTO Metabolismo o degradación enzimá?ca de contaminantes orgánicos en el interior de la planta, o en su sistema radicular (ácidos, enzimas) transformándolos en no- tóxicos o disminuyendo su toxicidad (incluye la fitovola1lización). Aeróbica: Contaminante CO 2 + H 2 O Anaeróbica: Contaminante Metano +H 2 O+ S - + N 2

16 FITOESTABILIZACIÓN CONCEPTO Producción de compuestos químicos por las plantas para inmovilizar contaminantes en la interfase suelo raíz. Se emplea en lugares moderadamente contaminados, cuando otros métodos fracasan Ú?l para metales (Pb, Zn, As, Cd) Frecuente uso de chopos (Populus sp.) Riesgo bomba química Suele aplicarse en si?os moderadamente contaminados, cuando otros métodos de remediación fracasan.

17 FITORREMEDIACIÓN VENTAJAS - Bajo coste. (10-30 eur/m 3 ) - Preserva el suelo (no destruye su estructura ni fer?lidad). - Evita dispersión y lavado de contaminantes. - Inmoviliza o degrada contaminantes (orgánicos). - Efec?va para cont. Inorgánicos. - Aceptación social (ecológica) eur/m3 traslado a vertedero 50 eur/m3 aireación INCONVENIENTES - Profundidad efec?va limitada - Lenta (años). - Producción de biomasa baja (densidad y longitud raíz). - Contaminación elevada = toxicidad de la planta. - Contaminación compleja - Tratamiento de plantas, riesgo a la cadena trófica. - Condiciones climá?cas adversas.

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