TIERRAS

Biorremediación de Suelos Contaminados con Hidrocarburos

INTRODUCCIÓN
La degradación microbiana constituye el principal proceso de descontaminación natural (Prince, 1993). Este proceso se puede acelerar y/o mejorar mediante la aplicación de tecnologías de biorremediación (Alexander, 1999). El crudo de petróleo se caracteriza por ser una matriz contaminante que contiene una elevada diversidadde compuestos, por lo que es un sustrato ideal para evaluar el potencial catabólico de cepas o consorcios microbianos de interés en biorremediación.

1. COMPOSICIÓN DEL CRUDO DE PETRÓLEO
1.1 Composición general
El crudo de petróleo se caracteriza por ser un líquido negro, viscoso y con una composición química sumamente compleja, pudiendo contener miles de compuestos, básicamente de la familiade los hidrocarburos (Rosini, 1960). Los hidrocarburos componen la familia predominante de compuestos (un 50-98% de la composición), por lo que constituyen uno de los grupos de contaminantes ambientales más importantes, tanto por su abundancia, como por su persistencia en distintos compartimentos ambientales (Casellas et al., 1995). Mayoritariamente son alcanos de cadena lineal (n-alcanos onparafinas), alcanos ramificados (en menor cantidad), cicloalcanos (o naftenos) y cantidades variables de hidrocarburos aromáticos. (Fernández et al., 1992).

Composicion elemental de un crudo
Compuesto Porcentaje
C 84 – 87
H 11 – 14
S 0 – 8
O y N 0 – 4
Níquel y Vanadio
Fuente: Clark y Brown 1977; Howe-Grant, 1996

Composición de las fracciones químicas contenidas en un crudo de petróleoFracción Composición
Saturados n-alcanos, alcanos de cadena ramificados e isoprenoides, y cicloparafinas o cicloalcanos, hopanos.
Aromáticos Hidrocarburos monoaromáticos, diaromáticos, aromáticos policíclicos (HAP)
Resinas Agregados de piridinas, quinolinas, carbazoles, tiofenos, sulfóxidos y amidas
Asfaltenos Agregados de HAP, ácidos nafténicos, sulfuros, ácidos grasos, metaloporfirinas,fenoles polihidratados.
Fuente: Speight, 1991
1.2 Composición por familias de hidrocarburos
1.2.1 Parafinas volátiles (n-alcanos e isoprenoides volátiles)
Representan hasta un 30% del crudo de petróleo. Es la fracción más volátil del crudo y por lo tanto la más susceptible de pérdidas abióticas por volatilización (Howe-Grant, 1996).
1.2.2 Parafinas no volátiles (n-alcanos e isoprenoides)
Sedefinen como aquellos n-alcanos e isoprenoides entre C11-C40. Los componentes entre C11-C15 son de volatilidad intermedia. Los n-alcanos oscilan entre C11-C40, aunque se han descrito cadenas más largas y pueden constituir entre el 15-20% de crudos no degradados. Los isoprenoides varían de C12-C22 y constituyen entre 1-2% del crudo, llegando a 15% en crudos degradados.
1.2.3 Naftenos (cicloalcanos)Esta familia está compuesta por las cicloparafinas o cicloalcanos. Los compuestos más abundantes de esta familia son los ciclopentanos alquilados (fundamentalmente metilados), que pueden llegar a representar un 31% del crudo. Los compuestos mono y dicíclicos corresponden al 50-55% de esta fracción, los tricíclicos al 20% y los tetracíclicos al 25%. Esta familia engloba a los hopanos, antesmencionados
1.2.4 Oleofinas (alquenos)
Los alquenos están poco presentes en el crudo de petróleo, encontrándose en concentraciones traza. Adquieren importancia en los productos resultantes del refinado, ya que se generan durante el proceso de cracking, existiendo hasta un 30% en gasolinas y un 1% en fueles.
1.2.5 Hidrocarburos aromáticos
El crudo de petróleo contiene una mezcla muy compleja dehidrocarburos aromáticos. Esta fracción la componen moléculas que contienen uno o varios anillos bencénicos en su estructura. Así encontramos hidrocarburos monoaromáticos (un anillo bencénico), diaromáticos (2 anillos bencénicos) y poliaromáticos (HAPs, con más de dos anillos bencénicos).
1.2.5.1 Hidrocarburos monoaromáticos:
Se encuentran el benceno y sus alquilados (monoalquilados como el tolueno y...