Mecanismos y Técnicas de Biorremediación: Soluciones Biotecnológicas para el Medio Ambiente

Conceptos Fundamentales de Biorremediación

Degradación: Capacidad de una sustancia para ser transformada en una estructura química más simple.

• Biodegradación aerobia.
• Biodegradación anaerobia.

Procesos de Biosorción y Bioacumulación

Biosorción: Separación pasiva de metales y metaloides mediante interacciones con material biológico.

• Bioacumulación de uranio: En Pseudomonas aeruginosa, el uranio fue detectado íntegramente en el citoplasma, al igual que en la levadura Saccharomyces cerevisiae.
• Uso industrial: El micelio de hongos como Rhizopus y Absidia son excelentes biosorbentes para Pb, Cd, Cu y Zn, con capacidad para atrapar metales pesados hasta en un 25% del peso seco de la biomasa.

Precipitación Reductora y Biolixiviación

Precipitación reductora

Es un mecanismo que permite a los microorganismos reducir la movilidad y toxicidad de un metal o metaloide mediante su reducción a un estado redox más bajo, ofreciendo aplicaciones potenciales para la biorremediación.

• Las bacterias sulfo-oxidantes (BSO) y las bacterias sulfato-reductoras (BSR) son geoquímicamente importantes en la precipitación reductora de metales tóxicos como el Cr⁶⁺ y el U⁶⁺.

Biolixiviación

Recuperación a partir de minerales de azufre o de hierro. Se basa en la actividad de bacterias quimiolitotróficas que oxidan hierro y azufre (hierro- y sulfa-oxidantes, respectivamente), tales como Thiobacillus ferrooxidans, T. thiooxidans y Leptospirillum ferrooxidans, las cuales convierten sulfuros metálicos insolubles (S⁰) a sulfatos solubles y ácido sulfúrico.

Técnicas Biológicas de Remediación

Técnicas In situ

1. Bioventing o bioventeo
2. Bioestimulación
3. Bioaumentación
4. Fitorremediación

Técnicas Ex situ

1. Biorreactores
2. Biopilas
3. Compostaje
4. Lodos

Bioventeo: Definición y Requisitos

Es la inyección (o extracción) forzada de aire para incrementar la concentración de oxígeno y estimular la biodegradación de suelos contaminados, utilizando bajas tasas de flujo en comparación con el venteo.

Requiere de:

• Organismos autóctonos capaces de degradar los contaminantes de interés.
• Nutrientes necesarios para el crecimiento.
• Disponibilidad del contaminante.