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Contaminación del suelo

La Bioestimulación como método de biorremediación

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La biorremedación engloba una serie de procesos tecnológicos que aprovechan la capacidad de los organismos vivos para degradar las sustancias contaminantes. La bioestimulación es uno de esos métodos y ha cobrado mucha importancia debido a su utilidad para tratar suelos y aguas contaminados con hidrocarburos derivados del petróleo y pesticidas.

¿Qué es la bioestimulación?

Muchos microorganismos indígenas o autóctonos son capaces de degradar los contaminantes que están presentes en el ambiente si tienen las condiciones adecuadas para desarrollarse. La bioestimulación consiste en favorecer el microambiente óptimo para estos microorganismos añadiendo nutrientes y creando las condiciones necesarias para que puedan realizar la degradación del contaminante mientras se desarrollan.

En estos sitios contaminados con sustancias hidrocarbonadas no hace falta agregar fuentes de carbono, pero sí de nitrógeno (N) y fósforo (P). Adicionalmente se debe suministrar oxígeno y ajustar la acidez para obtener la máxima actividad degradativa.

bioestimulación
La bioestimulación consiste en mejorar las condiciones de un microambiente para favorecer el crecimiento de los microorganismos

¿En qué casos es útil el uso de la bioestimulación?

La mayoría de los estudios relacionados con el uso de esta tecnología se han realizado en suelos y aguas subterráneas contaminados con hidrocarburos derivados del petróleo. Esto se debe a que la mayoría de estas sustancias son relativamente fáciles de degradar por la acción microbiana. Adicionalmente, esta metodología es una de las más económicas para tratar sitios contaminados por compuestos orgánicos.

¿Cuáles son las técnicas para aplicar la bioestimulación?

Existen diversas maneras de aplicar esta biotecnología. Dependiendo del lugar en donde se realizan se clasifican en bioestimulación in situ y ex situ.

La bioestimulación in situ

Se aplica en el lugar de la contaminación. Con estas estrategias se tratan aguas subterráneas, suelos o arenas contaminadas sin trasladarlos a otros sitios. Los métodos más utilizados se mencionan a continuación:

Rociado de aire (del inglés air sparging)

Este proceso es adecuado para tratar suelos saturados (con agua y gas) y aguas subterráneas. Consiste en inyectar un flujo de aire en la zona con el fin de estimular la degradación microbiana aeróbica de los contaminantes. A continuación se aplica una bomba de vacío para extraer el aire cargado de contaminantes volátiles y algunos gases producidos por el metabolismo de los microorganismos. Este aire es posteriormente tratado mediante biofiltración, incineración o carbón activado para eliminar los contaminantes.

Bioventilación (del inglés bioventing)

Este método se puede utilizar para descontaminar suelos profundos que se hallen en la zona insaturada. Consiste en aportar un flujo de aire reducido para favorecer la proliferación bacteriana. Durante este procedimiento también se produce una migración de las sustancias volátiles y semi volátiles a las burbujas de aire que posteriormente son removidas y tratadas como se hace en la técnica de rociado de aire. La circulación lenta del aire favorece la degradación de contaminantes semivolatiles a medida que son transportados por el subsuelo.

bioventilacion del ingles bioventing
Durante este procedimiento también se produce una migración de las sustancias volátiles

La bioestimulación ex situ

La bioestimulación ex situ se realiza fuera del lugar de la contaminación. Requiere la remoción del material que se va a biorreparar a otro sitio para aplicar el tratamiento. Con estos métodos también se tratan aguas subterráneas, suelos y arenas.

Labrado de la tierra (del inglés landfarming)

Esta biotecnología consiste en mezclar material contaminado como lodos y sedimentos provenientes de un lugar contaminado con los primeros 30 centímetros de un suelo no contaminado de un terreno extenso. Para aplicarla es necesario el uso de maquinaría agrícola. La degradación de la sustancia contaminante es favorecida gracias a la mezcla y aireación.

Biopilas

Esta técnica se aplica en suelos no saturados y tiene como objetivo reducir la concentración de contaminantes en suelos excavados. El tratamiento consiste en la formación de pilas de material contaminado que son mezcladas con materia orgánica. Pueden ser aireadas de forma activa, volteando la pila; o de forma pasiva, introduciéndole tubos de aireación.

Biorreactores

Esta opción de bioestimulación se utiliza para recuperar terrenos. La tierra contaminada es trasladada a un recipiente de grandes dimensiones (reactor). Se le agrega agua, nutrientes y se controla la acidez y la temperatura. Cuando el proceso ha culminado se deja en reposo para que se separe la fase sólida de la líquida. La fase sólida se devuelve a su sitio de origen y la líquida puede dejarse evaporar o se reutiliza en otro tratamiento.

biorreactores
Esta opción de bioestimulación se utiliza para recuperar terrenos

¿Qué tan efectiva es la bioestimulación?

Para utilizar de manera efectiva esta tecnología es necesario realizar estudios microbiológicos para determinar la presencia de microbios degradadores de hidrocarburos. Estos deben tener la capacidad de utilizar estas moléculas como fuente de carbono y energía. También se debe realizar la caracterización fisicoquímica del material a tratar para determinar si la acidez y la humedad son adecuadas para obtener buenos resultados.

La bioestimulación es económica y amigable con el medio ambiente porque aprovecha la capacidad de la microbiota autóctona para descontaminarlo. Para obtener resultados óptimos es de suma importancia determinar la presencia de microorganismos que puedan utilizar la sustancia contaminante como fuente de carbono y energía.

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