Biorremediacion

Bioremediación de Metales
Pesados

Dr. Jim Field
Universidad de Arizona
Departamento de Ingeniaría
Química y Ambiental

Bioremediación de Metales Pesados
•  Definición de Metales Pesados: El termino metal pesado
se refiere a todo elemento químico metálico que tenga una
densidad relativamente alta y que sea toxico o venenoso en
concentraciones pequeñas
–  Peso atómico entre 63.546 y200.590.
–  Ejemplos de metales no esenciales: mercurio (Hg), cadmio
(Cd), arsénico (As), cromo (Cr), talio (Tl), y plomo (Pb).
–  Ejemplos de metales traza: cobalto (Co), cobre (Cu), hierro
(Fe), manganeso (Mn), molibdeno (Mo), vanadio (V), selenio
(Se), y zinc (Zn)

Bioremediación de Metales Pesados
•  Los metales pesados son componentes naturales de la
corteza terrestre. No pueden serdegradados o destruidos
–  Concentraciones bajas algunas veces son esenciales, metales traza
–  Concentraciones altas = envenenamiento.

•  Bioacumulación: aumento de la
concentración de un químico en la
cadena biológica alimenticia a
través del tiempo en comparación
con la concentración del químico
en el medio ambiente.

Bioremediación de Metales Pesados
•  Importancia de laContaminación de Metales Pesados
–  A mediados de los años 90, 389 de los 703 Sitios de la Lista de
Prioridades Nacionales (de EEUU) contenían metales pesados
–  Se estima que en Europa Oriental hay 100,000 sitios con
contaminación de metales pesados

•  Casos Famosos de Contaminación de Metales Pesados
–  Minimata – Descargas de mercurio en la bahía de Minimata de la
compañía Chisso Chemical(1952 = 500 muertes debido a el
consumo de pescado contaminados)
–  Basel – 30 toneladas de pesticidas con contenido de mercurio
fueron descargadas en el río Rhine en 1986 por la compañía
Sandoz Chemical
–  Coto de Donana – un millón de m3 de lodos que contenían sulfuro,
plomo, cobre, zinc y cadmio fueron a dar al río Guadimar en 1998
causando un gran impacto en los sensibles lugares en dondese
reproducen las aves

Bioremediación de Metales Pesados
Producción (millones de
toneladas métricas)

Emisiones (millones
de toneladas
métricas)

PRODUCCION DE PLOMO
PRODUCCION DE COBRE
PRODUCCION DE ZINC
EMISIONES DE PLOMO
EMISIONES DE COBRE
EMISIONES DE ZINC

Producción y Consumo Global de Algunos Metales Tóxicos
1850-1990 (World Resource Institute)

Bioremediación deMetales Pesados
Contribución Antropogénica de
Metales Pesados a la Biosfera
Metal
arsénico
cadmio
cobre
mercurio
molibdeno
níkel
plomo
zinc

tons por año
120,000
30,000
2,150,000
11,000
110,000
470,000
1,160,000
2,340,000

Fuentes Principales:
–  Baños procesadores de
metales
–  Drenaje acido de las minas
–  Aguas de limpieza y
enfriamiento
–  Fundición de metales &refinación de escoria/ lodos
–  Catalizadores usados y
baterías usadas
–  Lodos del proceso de
tratamiento

Bioremediación de Metales Pesados
Geocronología de metales pesados en el lugar de establecimiento del la cuenca
del Río Rhine, Ketelmeer [Beurskens 1995] (nota: los símbolos rellenados
corresponden a muestras de archivo, estas muestras fueren tomados y
guardados en 1970-1972)Concentración (mg/kg)

Año de deposición

Concentración (mg/kg)

Año de deposición

Concentración (mg/kg)

Año de deposición

Exposición a Plomo en Niños de la Comunidad de
una Fundidora en la Región Lagunera, México

REMOTO

INTERMEDIO

CERCANO

Niveles de Plomo en niños que viven en lugares cercanos, intermedios y
remotos a el complejo de una fundidora en México, (RegiónLagunera)
[García Vargas et al 2001 J. Toxicol. Environ. Health Pt A, 62:417]

Niveles Base Típicos de Metales en Suelos y
Sistemas Acuáticos
Agua frescaa

(µM)

Agua de mar b

Sueloc

(µM)

(µmol/kg)

Oro (Au)
Aluminio (Al)
Arsénico (As)
Bario (Ba)
Cadmio (Cd)
Cobalto (Co)
Cromo (Cr)
Cesio (Cs)
Cobre (Cu)
Mercurio (Hg)

(µM)

Manganeso (Mn)
Níquel (Ni)
Plomo (Pb)...