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BIOTECNOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE. BIORREMEDIACIÓN

La contaminación del medio ambiente se produce de forma natural, por emisiones de gases o sólidos de los volcanes. La actividad vital de los organismos del planeta también supone la emisión de gases (CO2) o sustancias líquidas o sólidas que se acumulan en el medio que les rodea.

De forma natural muchos microorganismos descomponen restos orgánicos que producimos. Otros microorganismos son capaces de captar y fijar metales pesados. Otros permiten recuperar un suelo o aguas contaminadas.

El ser humano, como organismo vivo, también produce alteraciones en el medio ambiente por el simple hecho de vivir. Además, la actividad industrial supone una alteración mucho mayor. El problema de la aglomeración urbana y la acumulación de residuos sólidos, líquidos o gaseosos supone un problema aún más grave, tanto que el propio ecosistema parece incapaz de rectificar esas alteraciones.

La biorremediación consiste en recuperar el medio ambiente contaminado mediante técnicas biotecnológicas.

  El vertido de aguas residuales en las ciudades es un grave problema medioambiental que se puede reducir utilizando biotecnologías. Imagen: De Mier y Leva

Depuración de aguas residuales

Las aguas residuales generadas en las poblaciones urbanas deben regresar al medio ambiente, ya sea a través del cauce de un río, un lago o el mar. Estas aguas no deben provocar una contaminación en estos ecosistemas. Por ello, el agua residual se trata en plantas de depuración de agua para rebajar la cantidad de contaminantes.

El sistema para la depuración del agua se divide en varias fases:

  • Tratamiento primario: engloba una fase de pretratamiento de agua y una depuración primaria en un decantador. Se retira del agua grandes sólidos (trapos, maderas, piezas de coche, escombros) mediante una filtración por rejillas. Se separa del agua las grasas y se corrige el pH para permitir un posterior ataque de microorganismos a la materia disuelta en ella. En un decantador de grandes dimensiones se recogen los sólidos y precipitan en el fondo, generando lodos que serán conducidos a un digestor.

  • Tratamiento secundario: también llamado depuración secundaria. Se elimina la materia orgánica por acción de microorganismos. Este tratamiento es aerobio y se comprueba su efectividad midiendo la cantidad de oxígeno consumido por los microorganismos en la oxidación de la materia orgánica. A medida que disminuye la cantidad de materia orgánica del agua, también disminuye el consumo de oxígeno.

  Depuradora de aguas residuales de un núcleo urbano. Imagen: De Mier y Leva
  • El agua que sale de este tratamiento entra en el tanque de decantación en el que, por sedimentación, se depositan en el fondo materiales inorgánicos y orgánicos insolubles. Una vez que sale el agua de este tanque en el que permanece, al menos dos días, ha perdido el 95% de la materia orgánica que llevaba dispersa y es vertida al medio ambiente.

  • Los restos depositados en el tanque de decantación se trasladan a los digestores de cieno (lodo), donde las bacterias fermentadoras y bacterias metanógenas, en un ambiente anaerobio, producen el denominado biogas, que puede utilizarse como fuente de energía.

  • Los sólidos depositados en el digestor de lodos se retiran periódicamente y, después de eliminarse la mayor parte de los microorganismos, son utilizados como abono agrícola.

Esquema de funcionamiento de una planta depuradora de aguas residuales. Animación: De Mier y Leva

 

Vertidos de petróleo

Otro problema grave de contaminación del medio ambiente por la actividad humana es el producido por el vertido de petróleo o sus derivados. Algunas bacterias y mohos son capaces de degradar de forma natural los hidrocarburos. Estos microorganismos pueden utilizarse para limpiar fondos marinos, playas o agua. Sin embargo, estos microorganismos son seres vivos, por lo que necesitan unas determinadas condiciones de vida. La variación en la temperatura del agua, las corrientes marinas, las diferencias de concentraciones salinas del mar o la necesidad de nutrientes concretos son factores limitantes para su desarrollo.

En los laboratorios de clonación se intenta crear cepas que puedan trabajar a temperaturas muy bajas o que sus necesidades nutricionales se adapten al medio marino en el que van a desarrollar.

  Piedras en la costa, manchadas por vertidos de petróleo en el mar. Imagen: De Mier y Leva

 

Residuos generados por explotaciones mineras

La explotación minera provoca grandes problemas de contaminación del suelo o de aguas subterráneas por metales pesados. También, y de forma natural, existen microorganismos y plantas capaces de acumular o transformar estos metales pesados, recuperando el medio ambiente dañado. El problema de algunos de estos microorganismos consiste en que necesitan oxígeno para llevar a cabo su metabolismo, por lo que hay que bombear oxígeno al suelo para poder descontaminarlo.

En los laboratorios de clonación se está trabajando con cepas descontaminadoras, que puedan concentrar metales pesados o que aceleren el ritmo de descontaminación. Entre las plantas con actividad fitorremediadora se encuentran las crucíferas del género Brassica, capaces de acumular metales pesados y arsénico. Estas plantas son objeto de estudio y selección en los laboratorios de clonación.

  Entrada a una mina abandonada. Imagen: De Mier y Leva

 

 

 

   

Actividad 11

   

 

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