Biorreremediação

A biorreremediação é qualquer processo biotecnológico que use microorganismos, fungos ou plantas para limpar e descontaminar um ambiente

O que é biorremediação?

O Biorreremediação É qualquer processo biotecnológico que use as capacidades metabólicas de microorganismos bacterianos, fungos, plantas e/ou suas enzimas isoladas, para eliminar contaminantes em solos e águas e devolvê -los à sua condição natural.

Microorganismos e algumas plantas podem biotransformar uma ampla variedade de compostos orgânicos poluentes e tóxicos, até que os tornem não -periféricos ou inofensivos. Eles podem até degradar alguns compostos orgânicos para suas formas mais simples, como o metano (CH₄) e dióxido de carbono (CO₂).

Alguns microorganismos e plantas também podem extrair ou imobilizar no ambiente (No local) Elementos químicos tóxicos, como metais pesados. Ao imobilizar a substância tóxica no ambiente, deixa de estar disponível para organismos vivos e, portanto, não os afeta.

Portanto, a diminuição da biodisponibilidade de uma substância tóxica também é uma forma de biorremediação, embora não implique a eliminação da substância média.

Fatores que devem ser otimizados e mantidos durante todo o processo de biorremediação

- O Concentração e biodisponibilidade do poluente Sob condições ambientais: se for muito alto, pode ser prejudicial para os mesmos microorganismos que têm a capacidade de biotransformá -los.

- O umidade: A disponibilidade de água é essencial para os organismos vivos, bem como para a atividade enzimática de catalisadores biológicos sem células. Geralmente, 25 a 25% de umidade relativa deve ser mantida em solos no processo de biorremediação.

- O temperatura: Deve ser encontrado no intervalo que permita a sobrevivência dos organismos aplicados e/ou a atividade enzimática necessária.

- O Nutrientes biodisíveis: Indispensável para o crescimento e multiplicação de microorganismos de interesse. Principalmente, carbono, fósforo e nitrogênio devem ser controlados, bem como alguns minerais essenciais.

- O acidez ou alcalinidade do meio ou pH aquoso (Medição de Bones H⁺ No meio).

- O Disponibilidade de oxigênio: Terra agrícola) e a aeração do substrato é necessária. No entanto, microorganismos anaeróbicos podem ser usados ​​em processos de biorremediação, sob condições de laboratório muito controladas (usando biorreatores).

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Tipos de biorremediação

Entre as biotecnologias da bi -reimediação aplicadas estão as seguintes:

Bioestimulação

A bioestimulação consiste em estimulação No local Dos microorganismos já presentes no ambiente contaminado (microorganismos nativos), capaz de bioremediar a substância poluente.

A bioestimulação é alcançada otimizando as condições físico -químicas para o processo desejado ocorrer, ou seja, pH, oxigênio, umidade, temperatura, entre outros, adicionando os nutrientes necessários.

Bioaumentação

A bioaumentação implica o aumento da quantidade de microorganismos de interesse (de preferência nativos), graças à adição de seus inóculos cultivados no laboratório.

Posteriormente, uma vez que os microorganismos de interesse foram inoculados No local, As condições físico -químicas (como em bioestimulação) devem ser otimizadas para promover a atividade degradante dos microorganismos.

Compostagem

A compostagem consiste em misturar o material contaminado com solo não poluído, complementado por agentes de melhoria de origem vegetal ou animal e nutrientes. Esta mistura forma cones de até 3 m de altura, separados um do outro.

A oxigenação das camadas inferiores dos cones deve ser controlada, através de sua remoção regular de um lugar para outro com máquinas. As condições ideais de umidade, temperatura, pH, nutrientes, entre outros também devem ser mantidas.

Biopilas

A técnica de biopil biopilas é igual à da compostagem descrita acima, exceto::

- A ausência de agentes de melhoria de origem vegetal ou animal.

- A eliminação da aeração por movimento de um lugar para outro.

As biopilas permanecem fixas no mesmo local, sendo arejado em suas camadas internas através de um sistema de tubulação, cuja instalação, operação e manutenção deve ser considerada na fase de projeto do sistema.

Terra agrícola

A biotecnologia chamada Terra agrícola Consiste em misturar o material contaminado (lodo ou sedimentos) com os primeiros 30 cm de solo não contaminados de terrenos extensos.

Nesses primeiros centímetros de solo, a degradação de substâncias poluentes é favorecida graças à sua aeração e mistura. Para essas tarefas, são usadas máquinas agrícolas, como tratores de arado.

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Fitorreremediação

A fitorreremediação, também chamada biorremediação assistida por microorganismos e plantas, é um conjunto de biotecnologias com base no uso de plantas e microorganismos para remover, confinar ou reduzir a toxicidade de substâncias poluentes em águas superficiais ou subterrâneas, lodo e solo.

Durante a fitorremediação, a degradação, extração e/ou estabilização (diminuição da biodisponibilidade) do poluente pode ocorrer. Esses processos dependem das interações entre plantas e microorganismos que habitam suas raízes, em uma área chamada rizosfera.

A fitorreremediação tem sido especialmente bem -sucedida na remoção de metais pesados ​​e substâncias radioativas de águas superficiais ou subterrâneas (ou rizofiltração de água contaminada).

Biorreactores

Os bioreatores são recipientes de tamanho considerável, que permitem manter condições físico -químicas muito controladas em meios de cultura aquosos, com o objetivo de favorecer um processo biológico de interesse.

Nos biorreatores, eles podem ser cultivados, em larga escala e em laboratório, microorganismos bacterianos e fungos e depois aplicam -os em processos de ajuste de biografia No local. Os microorganismos também podem ser cultivados com o interesse de obter suas enzimas degradadoras de substâncias poluentes.

Biorreator. Fonte: Wikimedia Commons

Micorreremediação

É chamado de micorreremediação ao uso de microorganismos fúngicos (fungos microscópicos), em processos de biorremediação de uma substância poluente tóxica.

Deve -se considerar que o cultivo de fungos microscópicos é geralmente mais complexo que o das bactérias e, portanto, implica maiores custos. Além disso, os fungos crescem e se reproduzem mais lentamente que as bactérias, depois sendo a biorremediação de fungos assistida.

Borremediação em comparação com tecnologias físicas e químicas convencionais

Vantagens

- As biotecnologias de biorremediação são muito mais baratas e mais amigáveis ​​ao meio ambiente do que as tecnologias químicas e físicas aplicadas e aplicadas convencionalmente.

- A aplicação da biorremediação tem um menor impacto ambiental do que as práticas físico -químicas convencionais.

- Entre os microorganismos aplicados nos processos de biorremediação, alguns podem atingir compostos poluentes mineralizantes, garantindo seu desaparecimento do meio ambiente, algo difícil de alcançar em um passo com processos físico -químicos convencionais.

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Desvantagens

- Capacidades metabólicas microbianas existentes na natureza: como apenas 1% dos microorganismos existentes na natureza foram isolados, uma limitação da biorremediação é precisamente a identificação de microorganismos capazes de biodegradar uma substância poluente específica específica.

- Ignorância do sistema aplicado: na biorremediação, trabalhamos com um sistema complexo de dois ou mais organismos vivos, que geralmente não é completamente conhecido.

- Alguns microorganismos estudados têm compostos poluentes biotransformados em biotransformados ainda mais tóxicos por -produtos. Por esse motivo, é necessário estudar os organismos de biorremediador e suas interações em profundidade no laboratório.

Além disso, os testes piloto de pequena escala (no campo) devem ser feitos antes de aplicá -los massivamente e monitorar os processos de biorremediação No local, Para garantir que o saneamento ambiental ocorra corretamente.

- Extrapolação dos resultados obtidos em laboratório: Devido à alta complexidade dos sistemas biológicos, os resultados pequenos em escala nem sempre podem ser extrapolados no laboratório para processos de campo.

- Particularidades de cada processo de biorremediação: cada processo de biorremediação implica um projeto experimental específico, de acordo com as condições particulares do local poluído, o tipo de poluente a ser tratado e os organismos a serem aplicados.

É necessário que esses processos sejam dirigidos por grupos interdisciplinares de especialistas, entre os quais deve haver biólogos, produtos químicos, engenheiros, entre outros.

A manutenção de condições físico -químicas ambientais para favorecer o crescimento e a atividade metabólica de interesse implica trabalho permanente durante o processo de biorremediação.

- Finalmente, os processos de biorremediação podem levar mais tempo do que os processos físico -químicos convencionais.

Referências

1. Boopathy, r. (2000). Limitando fatores de tecnologias de biorremediação. Tecnologia Biorresoucce. 
2. Eweis J. B., Ergas, s. J., Chang, d. P. E. e Schoede, D. (1999). Princípios de biorrecuperação. McGraw-Hill Interamerican da Espanha.
3. McKinney, r. E. (2004). Microbiologia de controle de poluição ambiental. M. Dekker.