Rutas de biodegradacion del fenol

Tema 22.Biorremediación: aspectos generales. Biorremediación de: metales pesados, vertidos de petróleo, xenobióticos. Fitorremediación

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Tema 22

Biorremediación

Biorremediación: utilización de organismos vivos para reducir o eliminar riesgos medioambientales resultantes de la acumulación de compuestos químicos tóxicos y otros residuos peligrosos.Biotecnología medioambiental

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Factores que determinan la eficacia de la biorremediación:
I) Propiedades del contaminante: básicamente nos referimos a su biodegradabilidad. Por ejemplo, si nos referimos al petróleo, los hidrocarburos lineales se degradan más rápidamente que los ramificados. La presencia de dobles enlaces, anillos aromáticos y diversas sustituciones químicas hacen unamolécula más resistente a su biodegradación II) Presencia de comunidades microbianas adecuadas: los microorganismos pueden ser autóctonos (biorremediación intrínseca, atenuación natural) o añadidos al sistema para mejorar la degradación (bioaumentación). III) Disponibilidad del contaminante: es un factor crítico, tan importante como la presencia de comunidades microbianas adecuadas. Depende de susolubilidad, estado de oxidación, adsorción a componentes del suelo. IV) Naturaleza del medio contaminado: puede afectar al crecimiento microbiano y al metabolismo del compuesto en cuestión. Por ejemplo, permeabilidad, temperatura, presencia o ausencia de nutrientes orgánicos, oxígeno u otros aceptores de electrones, pH, etc. V) Toxicidad: la toxicidad de un compuesto afecta a la capacidad de organismopara asimilarlo.

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Tipos de biorremediación atendiendo a la comunidad microbiana
I) Atenuación natural (= biorremediación natural o intrínseca): es la llevada a cabo por los organismos autóctonos del medio afectado por lo que depende de las habilidades metabólicas de éstos. Básicamente se distinguen dos modelos: aeróbica y anaeróbica. II)Bioestimulación: introducción de modificaciones en el medio ambiente (aporte de nutrientes, aireación, etc) para favorecer o potenciar la biorremediación intrínseca. En muchos casos será suficiente añadir aceptores de electrones (oxígeno, nitratos, etc) pero en otros hay que aportar nutrientes (como N y P), ajustar el pH, aportar cometabolitos, etc. III) Bioaumentación: consiste en la adición de microorganismosespecializados al medio con el fin de potenciar la remediación.

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Procesos in situ y ex situ

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Procesos in situ y ex situ

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nutrientes

Pump and treat

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Cometabolismo y sintrofismo

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a) Cometabolismo: el fundamento de este fenómeno consiste en que los enzimasdel inicio de una ruta metabólica (p.ej. las oxigenasas implicadas en el metabolismo aerobio de los hidrocarburos) pueden no tener una especificidad demasiado estricta, es decir, un mismo enzima puede degradar distintos compuestos. De este modo se iniciaría la degradación de un compuesto que no sustenta el crecimiento del microorganismo en cuestión. b) Sintrofía: acción concertada de diferentesmicroorganismos sobre un sustrato (s) mediante la combinación de sus actividades metabólicas, lo que permite su degradación. Un requisito importante de este fenómeno es la proximidad física, que minimiza la distancia a la que los compuestos difunden entre las células que establecen una relación sintrófica, las cuales se benefician mutuamente de dicha relación. Un ejemplo lo vimos en la formación demetano en los digestores anaerobios.

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Biofiltración
Biofiltración: básicamente consiste en pasar el gas contaminado a través de un medio poroso en el cuál anida la biomasa que lleva a cabo la degradación de los tóxicos a productos no nocivos. Esta tecnología es reciente y se usa para cargas volumétricas altas que posean bajas concentraciones del...