APLICACIONES ACTUALES
En el capítulo anterior se ha comentado el papel de la ingeniería genética , pero su aplicación actual esta lejos aún de darse sobretodo a nivel de aplicarse in situ. En general las posibilidades que tenemos delante de un desastre como puede ser el del Prestige serian:
-biorremediación intrínseca: se deja que el propio ambiente natural resuelva el problema si se determina que en el propio ambiente hay las poblaciones y condiciones optimas( temperatura, pH, nutrientes etc...). Aún así se sigue un control para asegurarse que no se producen compuestos tóxicos secundarios. A continuación se muestra una figura que esquematiza los procesos de degradación intrínseca que dispone el ambiente:
-biorremediación in-situ: se intenta acelerar el proceso en el mismo ambiente modificando las condiciones ambientales o por inoculación microbiana.
-biorremediación ex-situ: consiste en extraer el contaminante y degradarlo en otro sitio en condiciones controladas de laboratorio. Evidentemente la mayoría de veces no se puede hacer a parte que es un proceso mas caro.
Una vez vistas las posibilidades de actuación vamos a hablar mas profundamente
sobre la biorremediación in-situ que se está convirtiendo en una
alternativa cada vez mas popular porque es mas barata que otros métodos de
limpieza. Se trata de acelerar los procesos
degradadores naturales de biodegradación mediante el suministro de oxígeno y
nutrientes a la pluma contaminante durante un período prolongado. Y es que algunas de las limitaciones
ambientales para la biorremediación de residuos químicos peligrosos son la
excesiva concentración de residuo, la falta de oxígeno (por eso es tan
importante el reciente descubrimiento de degradación anaerobia), pH
desfavorable, la falta de nutrientes, la falta de humedad y la temperatura
desfavorable. Evidentemente hay algunas limitaciones que no se pueden arreglar
in situ como son la temperatura,
pH etc.. Pero una vez se corrigen algunas de
estas limitaciones, se observa que la distribución ubicua de los
microorganismos permite en la mayoría de los casos un enriquecimiento
espontáneo de los agentes microbianos apropiados.
Normalmente la inoculación de microorganismos específicos( conocido como
bioaugmento) no es ni necesaria ni útil en la gran mayoría de las situaciones,
excepto cuando los microorganismos biodegradantes no son buenos competidores y
no consiguen mantenerse en el medio, o cuando el residuo químico sólo se
cometaboliza y no proporciona ninguna ventaja selectiva a los organismos
catabólicos. En estos casos amplía la capacidad metabólica de las poblaciones
microbianas autóctonas. Sin embargo, dicha inoculación debería ir siempre acompañada de
unas condiciones de crecimiento razonablemente buenas en el medio contaminado.
Como mínimo, debe asegurarse que la temperatura de crecimiento, el potencial
hídrico, el pH, el equilibrio de nutrientes y el suministro de oxígeno son los
adecuados. Si el contaminante no permite el crecimiento microbiano, será
necesario añadir un sustrato de crecimiento adecuado y/o inocular el
microorganismo repetidamente y en gran cantidad. La inoculación en ausencia de
las consideraciones ecológicas apropiadas raramente reporta la deseada mejora
en la biodegradación.
Las condiciones que nosotros podemos variar del ambiente para acelerar la biorremediación prácticamente se reducen a la concentración de oxígeno y nutrientes. A continuación se presentan las técnicas más utilizadas en bioremediación:
¨El problema mas complicado para la biorremediación in situ suele ser la falta de oxigeno, especialmente en el agua subterránea y en las capas profundas del suelo contaminadas por hidrocarburos. Para la biorremediación en situ de la capa superficial del suelo, la mejor manera de asegurar la oxigenación es un drenaje adecuado. Los poros del suelo, sí contienen aire, facilitan la difusión del oxígeno hasta los microorganismos degradadores de hidrocarburos. En un suelo anegado, en cambio, la difusión del oxígeno es extremadamente lenta y no puede satisfacer la demanda de los procesos heterotróficos de descomposición. Una concentración considerable de hidrocarburos descomponibles crea una alta demanda de oxígeno en el suelo, y en ese caso la tasa de difusión es insuficiente incluso en suelos bien drenados y de textura ligera. Para asegurar el suministro de oxigeno atmosférico se puede recurrir al arado del suelo. La biorremediación in situ basada en gran parte en la inyección de oxígeno se está usando generalmente para la depuración de aguas residuales y de aguas subterráneas y para eliminar desechos orgánicos biodegradables en áreas industriales. Dado que la solubilidad de oxígeno en el agua es baja, lo mejor es bombear una solución apropiadamente diluida y estabilizada de peróxido de hidrogeno. A continuación hay un esquema que ilustra un ejemplo de biorremediación in situ de un acuífero contaminado por hidrocarburos.
¨Además de la disponibilidad de oxígeno y el potencial
redox, las
concentraciones disponibles de diversos nutrientes también pueden
limitar la tasa de biodegradación. Varios vertidos de petróleo de gran
magnitud han concentrado la atención sobre el problema de la contaminación por
hidrocarburos en el mar y estuarios, y sobre la posibilidad de la
biorremediación añadiendo nutrientes para eliminar el petróleo contaminante.
Dado que los microorganismos necesitan incorporar nitrógeno y fósforo a
su biomasa, la disponibilidad de estos nutrientes en la zona contaminada es
fundamental. En condiciones donde la falta de nutrientes limita la
biodegradación de petróleo, el efecto beneficioso del abonado con nitrógeno y
fósforo ha sido demostrado de forma concluyente y ofrece grandes esperanzas
para combatir las mareas negras. Atlas y Bartha ( 1973) desarrollaron un abono
nitrogenado y fosforado oleófilo que sitúa el nitrógeno y fósforo en la
interfase petróleo-agua, donde tiene lugar la biodegradación activa. Al ser
oleófilo, el abono no se diluye y permanece unido al petróleo, allí donde es
eficaz. Tras el vertido del Amoco Cadiz fr
ente a las costas
francesas en 1978, la empresa Elf Aquitaine desarrolló un abono oleófilo
comercial. El producto llamado Inipo EAP 22, es una microemulsión con urea como
fuente de nitrógeno y lauril fosfato como fuente de fósforo y ácido oleico
como fuente de carbono para reforzar las poblaciones de microorganismos
degradadores de hidrocarburos. En 1989, el Inipol EAP 22 se usó ampliamente en
el tratamiento del vertido del Exon Valdez frente a las costas de Alaska.
No tengo datos si se está utilizando en el caso Prestige.
Para la biorremediación de contaminantes en suelos superficiales suele ser
fácil añadir nutrientes en forma de abonos agrícolas. Más complicado es
hacer llegar los nutrientes a las poblaciones del subsuelo y de las aguas
subterráneas. Uno de los métodos ensayados es el uso de corrientes
eléctricas para empujar los nutrientes hasta los contaminantes. Otra técnica
de descontaminación, conocida como proceso "lasaña", concebida para
mejorar la depuración de aguas subterráneas y suelos contaminados, recurre a
la fracturación hidráulica del suelo para crear canales y a corrientes
eléctricas para el transporte de nutrientes. Esta metodología, que integra la
electrocinética con la sorción y la degradación en la depuración del suelo
contaminado, puede servir para tratar la contaminación por compuestos
orgánicos e inorgánicos y residuos mixtos. Los resultados de las pruebas han
demostrado que el proceso es una alternativa eficaz para el tratamiento de la
contaminación de suelos de baja permeabilidad.
¨Otra metodolgía concebida en principio para el aislamiento de microorganismos cometabolizantes parece prometedora para estimular la biodegradación de algunos residuos químicos recalcitrantes. Si un compuesto organoclorado xenobiótico no puede sustentar el crecimiento de un microorganismo, puede realizarse un cultivo de enriquecimiento a partir de un análogo estructural poco o nada clorado. Si el organismo tiene un espectro enzimático lo bastante amplio, es posible que cometabolize el compuesto xenobiótoco aun cuando no pueda alimentarse de él, lo cual lleva a pensar que un suelo contaminado con un compuesto organoclorado recalcitrante puede depurarse aportando un análogo estructural biodegradable.
Para acabar
decir que el gran abanico de posibilidades que los microorganismos nos
ofrecen, a parte en enfermarnos a veces, tiene un sin fin de posibilidades tanto
en un carácter de salud humana como en un carácter tecnológico-ambiental como
es la biorremediación. Esta claro que la biorremediación aunque en un futuro
puede ser muy eficaz para procesos de descontaminación no hay que olvidar que
no deja de ser una técnica paliativa delante de catástrofes ecológicas. Por
eso primero hay apostar por una política preventiva y de minimizar los
riesgos de contaminación. Y por que no dentro de esta política preventiva
aunque la cosa esta verde no hay que dejar de ser optimistas y pensar en como
estas técnicas biológicas en general (biotecnología) en un futuro tendrán un
uso mucho más amplio apostando por una tecnología sostenible y ecológica.
Espero que la información que contiene esta pagina haya podido de ser de gran ayuda y de que mi deseo e intención de proporcionar una visón clara y general del que es la biorremediación en todos sus sentidos, se haya cumplido.