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Curso remediación de suelos (Módulo 1: Introducción al mundo microbiano (1…

- - - - Identificar las bases téoricas generales del metabolismo microbiano
      - Reconocer la importancia del metabolismo microbiano en los procesos de biorremediación
    - - La células procariotas representan la mayor porción de biomasa del planeta
    - - Metabolismo bacteriano
        
        Conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula
        
        Con el fín de
        
        Obtener energía para funciones vitales
        
        Reproducirse
        
        Transformar unas biomoléculas en otras
        
        Mediante
        
        Catabolismo
        
        Son reacciones destructivas
        
        Convierte moléculas complejas en sencillas
        
        Se obtiene energía ATP
        
        El catabolismo de biomoléculas
        
        Tiene varias rutas metabólicas que conducen a la obtención de ATP, mediante el ciclo de Krebs
        
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        Tiene como metabolito intermediario el Acido pirúvico
        
        Anabolismo
        
        Son reacciones constructivas
        
        Convierten a moléculas complejas
        
        Gastan energía ATP
        
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        Funciones:
        
        Digestión de alimentos
        
        Para obtener energía
        
        Para generar reservas energeticas
        
        La síntesis de biocompuestos y estructuras propias
        
        Lípidos, proteínas, carbohidratos, enzimas, adn, etc
        
        Construir y renovar estructuras
        
        Eliminación de residuos producidos por la actividad celular
        
        Reproducción
        
        Regulación de la temperatura del organismo ( Mamiferos)
        
        Rutas o vías metabolicas
        
        Conjunto de reacciones en cadena que constituyen el metabolismo
        
        mediante Metabolitos
        
        Moléculas que intervienen en el proceso
        
        Las sustancias finales se denominan productos
        
        Conectada por metabolismos intermediarios
        
        Esta regulado mediante
        
        Enzimas
        
        Son proteínas globulares que actúan catalizando los procesos químicos que se dan en los seres vivos
        
        Disminuyen la energía de activación
        
        Aceleran las reacciones
        
        Clasificación:
        
        Oxidorreductasas
        
        Reacciones de oxidación-reducción
        
        Transferasas
        
        Transferencia de un grupo funcional
        
        Hidrolasas
        
        Ruptura de una molécula mediante adición de H2O
        
        Liasas
        
        Ruptura no hidrolítica de enlaces
        
        Isomerasas
        
        Transformación en su isómero
        
        Ligasas
        
        Formación de enlaces, Requiere ATP
        
        Las enzimas son especificas para cada metabolito inicial o sustrato y para cada tipo de transformación
        
        Puede ser en presencia o ausencia de oxigeno
        
        En ausencia de oxigeno
        
        Fermentación
        
        Es un proceso de degradación incompleta de la cadena carbonada
        
        Fermentación alcoholica
        
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        Fermentación lactica
        
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      - Transformación mineralización
    - - La capacidad de producir un cambio en el estado o movimiento de la materia
      - Tipos:
        
        Mecánica
        
        Térmica
        
        Química
        
        ATP (Adenosín trifofato)
        
        Almacena y transporta energía libre en los proceso metabólicos de todas las células
        
        Nucleotido
        
        Adenina
        
        Azúcar pentosa
        
        Ribosa
        
        Grupo fosfato
        
        Se produce durante la fotosisntesis y la respiarción celular
        
        Bajo un proceso reversible de hidrolisis Produce
        
        ADP o AMP
        
        Fosforo inorgánico
        
        7.3 kcal/mol de energía
        
        Participa en procesos como
        
        Anabolismo
        
        Transporte activos a través de la membrana plasmática
        
        Contracción muscular
        
        Bomba sodio potasio
        
        Transferencia genética y reproducción celular
        
        Nuclear
        
        Radiante
        
        Eléctrica
      - Fuentes:
        
        El sol
      - Siempre hay perdidas energeticas
        
        En forma de
        
        Luz
        
        Calor
      - Flujo de energía:
        
        Energía solar +Moléculas inorgánicas
        
        Mediante :Productores
        
        Forman moléculas organicas
        
        Se almacena energía en forma de ATP
      - Generación de energía en la célula
        
        Mediante
        
        Fosforilación Oxidativa
        
        mediante enzimas ATP-sitetasas en la mitocondria de la celula
        
        Fosforilación a nivel del sustrato
        
        Síntesis de ATP gracias a la liberación de energía de biomoléculas ricas en energía
        
        Mediante enzimas que regulan este proceso: Quinasas
        
        Fosforilación fotosintetica
        
        a través de los tilacoides de los cloroplastos
      - Mecanismos de generación de energía:
        
        Respiración
        
        Puede ser:
        
        Respiración anaerobica
        
        El aceptor final de la cadena transportadora de electrones es una mólecula inorgánica (SO4, NO3, H2)
        
        Respiración aerobica
        
        El oxigeno es el ultimo aceptor de electrones
        
        Es la oxidación de las cadenas carbonadas
        
        Proceso para la glucosa:
        
        Glucosis (Tiene lugar en el cito plasma y no necesita oxigeno. Lo realizan las células procariotas y eucariotas) Se generan 6 ATP
        
        Acetilación (Formación del compuesto acetil coenzima A)
        
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        Fermentación
        
        Proceso liberador de energía, en el cual las moléculas orgánicas actúan tanto de donadores como de aceptores de electrones
        
        Es un proceso más rápido que la respiración, pero contiene menos energía ATP
        
        Puede ser:
        
        Fermentación alcoholica
        
        Fermentación Homoláctica
        
        Fermentación hetero lactica
        
        Acido propionico
        
        Fermentación ácido-Mixta
        
        Fotosisntesis
        
        Quimilitotrofía
    - - Para crecer y desarrollarse, necesitan
        
        Matería
        
        Si la fuente es CO2 o carbono inorganico
        
        Autótrofos
        
        Si la fuente es materia organica
        
        Heterótrofos
        
        Energía
        
        Si la fuente de energía es la Luz
        
        Fotosintéticos
        
        Si la energía es desprendida en reacciones químicas
        
        Quimiosínteticos
      - Tipos de organismos según su nutrición:
        
        Fotolitótrofos
        
        Obtiene la energía de la Luz y la materia a partir de sustancias inorganicas
        
        Fotoautotrofos o fotosinteticos
        
        Fotoorganotrofos
        
        Obtienen energía de la luz y los materiales de sustancias organicas
        
        Bacterias purpureas
        
        Quimiolitrotofos
        
        Obtienen la energía de procesos químicos y los materiales a partir de sustancias inorganicas
        
        Quimiosinteticos
        
        Quimioorganotrofos
        
        Obtiene energía y los materiales a partir de sustancias organicas
        
        Quimioheterotrofos
  - - - Conocer los principios básicos sobre la biodegradación
      - Describir las estrategias metabólicas mayormente utilizadas por los microorganismos en la biodegradación
    - - Es una tecnología que utiliza el potencial metabólico de los microorganismos para transformar contaminantes orgánicos en compuestos más simples, poco o nada contaminantes
        
        Utilizan el potencial metabólico de los organismos
        
        Seres vivos
        
        Bacterias
        
        Hongos
        
        Algas
        
        Enzimas
        
        Plantas
        
        Protozoarios
      - Puede ser:
        
        Biotransformación
        
        Transforma a compuestos más simples
        
        Mineralización
        
        Convierte a CO2 y agua
        
        Produciendo biomasa celular
      - Estrategias de los microorganismos usan para la degradación de un contaminante
        
        Co- metabolismo bacteriano
        
        Transformación de un compuesto sin beneficio nutricional (Co-sustrato), en presencia del sustrato principal será utlizado como fuente de energía y carbono
        
        Quimiotaxis bacteriana
        
        Movimiento de las bacterias que les va a permitir acercarse a sustancias que se denominan atrayentes o alejarse de sustancias repelentes
        
        Humedad mínima del suelo 40%
        
        Biosurfactantes
        
        Son moléculas que siempre tienen un grupo hidrófilo y un grupo lipofilo
        
        Actuan como agentes emulsificantes al disminuir la tensión superficial y formando micelas.
        
        Así pueden ser ingresadas a la célula a través de la membrana celular
        
        Ventajas
        
        Son biodegradables
        
        Son menos tóxicos que los sintéticos
        
        Las moléculas de superficie se adaptan a los cambios de sustrato de crecimiento
        
        Tienen estructuras definidas
        
        Se les atribuye el aumento de solubilidad y biodisponibilidad
        
        Son amigables con el medio ambiente
        
        Desventajas
        
        Su producción a gran escala es compleja y dificil
        
        Algunos pueden ser tan tóxicos como los sintéticos
        
        Pueden competir con el hidrocarburo como sustrato potencial
        
        La producción no es económicamente viable
      - Aplicaciones de la biorremediación:
        
        Biorremediación de suelos
        
        Plaguicidas
        
        Hidrocarburos
        
        Biolixiviación
        
        Recuperación de metales pesados
        
        Cobre, Cadmio, Aluminio, Zinc, Arsénico, Cromo, Uranio, Plomo
        
        Producción de sustitutos de productos naturales y de la petroquímica
        
        Polímeros
        
        Biosurfactantes
        
        Plásticos
        
        Insecticidas biológicos
        
        Producción de enzimas
        
        Lipasas
        
        Detergentes, acidos grasos, biocatalisis
        
        Proteasas
        
        Detergentes, curtiembre
        
        Oxido-reducto rasas
      - Ventajas
        
        Bajo costo
        
        Poco gasto de energía
        
        Se puede realizar in situ
        
        Escasa producción de aguas residuales
        
        Simplicidad de operación
        
        No requieren de suplementos nutritivos complejos
        
        Escaso uso de químicos
        
        Aceptada ambiental y socialmente
        
        No se requiere ninguna fuente de combustión
        
        Es poco invasiva sus componentes estructurales no son una amenaza para el ambiente
    - - Tratamiento no biológico
        
        Almacenamiento a largo plazo
        
        Residuos radiactivos
        
        Incineración
        
        Arrastre por el aire
        
        Filtros en las chimeneas
      - Tratamiento biologico
        
        Consiste en promover y mantener una población microbiana (Biomasa) que metabolice un determinado compuesto químico
        
        Beneficios de la utilización de microorganismos
        
        Versatilidad metabólica
        
        Degradan la materia orgánica
        
        Se pueden seleccionar de acuerdo a su función y eficiencia
        
        Parámetros técnicos que afectan el tratamiento biológico
        
        Tipo de contaminante
        
        Aceptor de electrones
        
        Nutrientes
        
        pH apropiado
        
        Temperatura
        
        Ausencia de materiales tóxicos
        
        Contacto adecuado
      - Caracterización del contaminante
        
        Densidad
        
        Coeficientes de absorción para el suelo
        
        Solubilidad en Agua
        
        Solubilidad en varios solventes
        
        Volatilización desde el suelo
        
        Volatilización desde el agua
      - Hidrocarburos
        
        Contienen carbono e hidrógeno; además de nitrógeno, oxigeno y azufre.
        
        La contaminación proviene:
        
        Derrames en operaciones de transporte, de carga y descarga
        
        Fugas de conductos o instalaciones industriales, accidentes
        
        El derrame de hidrocarburos afecta:
        
        La estructura del suelo
        
        Aumenta su capacidad de retención de agua en la capa superficial
        
        Disminuyen el pH del suelo
        
        Menos apto para el cultivo o el crecimiento de plantas silvestres
        
        Composición
        
        Prácticamente todos los hidrocarburos del petróleo son biodegradables
        
        La estructura química de cada uno de ellos tiene importancia en la cinética de biodegradación
        
        3.Hay algunas consideraciones sobre el peso molecular
        
        Los hidrocarburos de menos de 7 atomos de carbono suelen ser muy toxicos para las membrabas celulares
        
        Son solventes -volatiles
        
        Los pesos moleculares medios (8 a 35 átomos) son los más fácilmente metabolizados por bacterias
        
        Los de mayor peso molecular no son fácilmente ultilizados
        
        Alta insolubilidad ( muchas bacterias solucionan esto por secreción de biosurfactantes)
      - Depende de:
        
        Aceptor de electrones
        
        Nitratos
        
        Se reducen a nitrogeno
        
        Oxigeno
        
        Se reduce para formar agua
        
        Sulfatos
        
        Se reducen a sulfuro de hidrógeno
        
        Dióxido de carbono
        
        Se reduce a metano
        
        Compuesto orgánico
        
        Se transforma en otro compuesto orgánico
        
        Humedad
        
        En las especies inmóviles el agua es utilizada como medio para desplazar los microorganismos hacia el sustrato
        
        El mínimo contenido de humedad necesario para tratar suelos contaminados es de un 40%
        
        40%<Capacidad de retención < 85%
        
        Efectivo
        
        Capacidad de retención < 40%
        
        Necesita agregado periódico para mantener un apropiada cantidad de bacterias
        
        Capacidad de retención >85%
        
        Drenaje o colocar un cobertor
        
        Temperatura
        
        Máxima
        
        19 a 22
        
        Psicrófila
        
        40 a 45
        
        Mesófila
        
        80 a 90
        
        Termófila
        
        Óptima
        
        15 a18
        
        Psicrófila
        
        25 a 37
        
        Mesófila
        
        50 a 55
        
        Termófila
        
        Mínima
        
        -5 s 5
        
        Psicrófila
        
        5 a 10
        
        Mesófila
        
        25 a 45
        
        Termófila
        
        pH
        
        Casi todas las bacterias muestran un crecimiento óptimo en un intervalo de pH de 6 a 8 con limites máximos de crecimientos entre 4, 0 y 10
        
        Macronutrientes
        
        La proporción de C:N:P en relaciones anabólicas 100:23:4.3
        
        Los técnicos utilizan la regla simple de C:N:P 20:5:1 y nutrientes 1%
        
        Se deben determinar las necesidades nutricionales en ensayos de tratabilidad en laboratorio
        
        Micronutrientes
        
        Azufre, potasio, calcio, hierro y magnesio son necesarios a una concentración mínima de micronutrientes en agua de 1 a 100 mg/l para proporcionar el movimiento físico de los iones al citoplasma a través de la membrana celular
        
        Trazas
        
        Níquel
        
        Cobre
        
        Zinc
        
        Vitaminas
        
        La concentración de nutrientes es menor del 1 mg/l
        
        Oligoelementos
        
        Zinc
        
        Silicio
        
        Niquel
        
        Cromo
        
        Litio
        
        Molibdeno
        
        Selenio
    - - Ex situ
        
        Tratamientos que envuelven la remoción física del material contaminado a otra área para su tratamiento
        
        Aplicación
        
        contaminación superficial, no profunda, variedad de materiales
        
        Desventajas
        
        Puede ser más costosa que in situ
        
        Ventajas
        
        Mejor control de las condiciones
        
        Limitaciones
        
        Casi sin limitaciones
      - In Situ
        
        Son aquellas donde el material contaminado es tratado en el lugar donde ocurrio la contaminación
        
        Aplicación
        
        Contaminación profunda, debajo de edificios, pavimento
        
        Cuando es difícil excavar el suelo
        
        Cuando la contaminación está en una zona muy profunda
        
        Cuando se trata de grandes cantidades de suelo contaminado
        
        Cuando el uso del suelo durante el transcurso del tratamiento así lo permita
        
        En muchos caso el costo del tratamiento in situ podría ser significativamente más bajo que cualquier otra tecnología
        
        Ventajas
        
        Menor costo que ex situ, para contaminación a profundidad
        
        Se reduce de manera importante los tiempos de recuperación
        
        Permite el tratamiento simultaneo de suelos subsuperficiales y aguas subterraneas
        
        En condiciones aeróbicas los contaminantes se mineralizan en dióxido de carbono, agua y biomasa
        
        Los costos son menores
        
        Es el proceso más aceptado ecológicamente
        
        Desventajas
        
        Controlar las condiciones es más difícil y depende mucho de las condiciones subterráneas
        
        Limitaciones
        
        Mucho más difícil en suelos muy arcilloso y con hidrocarburos muy viscosos
        
        Tiempo
        
        Metabolitos secundarios recalcitrantes
        
        Geoquímica e hídrología
        
        Factores Ambientales
        
        Se ve afectado por:
        
        Las restricciones locales
        
        Regulaciones del estado
        
        Densidad poblacional
      - Aplicación de la biorremediación
        
        Es más precisa cuando se utilizan organismos autóctonos
        
        se deben realizar previamente pruebas de factibilidad
        
        Evaluación de laboratorio
        
        Aportan información para la selección de las cepas bacterianas más eficientes en degradar hidrocarburos
        
        Determinan la capacidad de aumento de la población microbiana y el grado de biodegradación posible en condiciones ideales de laboratorio
        
        Se requiere:
        
        Aislamiento y caracterización de las cepas bacterianas de la mezcla
        
        Determinación del potencial de los microorganismos del sitio para descomponer los hidrocarburos
        
        93% Medio mínimo mineral
        
        5% Inóculo de cultivo mixto
        
        2% Hidrocarburos
        
        Se deben realizar pruebas de tratabilidad en escala de laboratorio y/o piloto
        
        Estudio piloto
        
        Se simulan las características ambientales del suelo contaminado
        
        Aportan información variada más certera para el control de los parámetro del proceso y los criterios de diseño
        
        Se determinan las condiciones óptimas para la biodegradación y como dichas condiciones pueden corregirse y mantenerse en campo
        
        Características que debe cumplir los micro organismos seleccionados
        
        Habilidades catabólicas excepcionales
        
        De fácil manipulación
        
        Tolerancia al estrés ambiental
        
        Sobrevida en presencia de co-contaminantes
        
        Actividades promotoras de la biodisponibilidad
  - - - Es una mezcla compleja de alcanos, alquenos, cicloalcanos y compuestos aromaticos
      - Se caracteriza por:
        
        Color oscuro, fluorescente, reflejos verdes o azulados
        
        Densidad entre 0.615 hasta 0.994 g/ cm3
        
        Insoluble en agua, soluble en éter, benceno, cloroformo, etc
        
        Viscosidad variable aumentando con la densidad
    - - Localización
      - Edad
      - Profundidad
    - - Carbono
        
        83-87%
      - Hidrógeno
        
        10-14%
      - Nitrogeno
        
        0.1-2 %
      - Oxígeno
        
        0.05- 1.5 %
      - Azufre
        
        0.05-6 %
      - Metales como:
        
        Vanadio
        
        Níquel
        
        Hierro
        
        Cobre
    - - Petróleo de base parafínica
        
        Predominan los hidrocarburos saturados o parafínicos.
        
        Son fluidos de colores claros y bajo peso especifico ( Aprox 0.85 Kg/l)
        
        Proporcionan mayores porcentajes de nafta y aceite lubricante
      - Petróleo de base asfáltica o nafténica
        
        Predominan los hidrocarburos etilénicos y dietilénicos, cíclicos y bencénicos o aromáticos.
        
        Son muy viscosos, de coloración oscura y mayor peso específico (0.950 kg/l)
        
        Producen residuos de asfalto
      - Petróleo de base mixta
        
        Composición de bases intermedias, formados por toda clase de hidrocarburos. La mayoría de los yacimientos son de este tipo.
    - - Por su densidad:
        
        Petróleos Livianos (Parafínicos)
        
        Menos pesados que el agua
        
        Fáciles de evaporar
        
        Incoloros
        
        Muy fluidos
        
        Petróleos pesados (Asfálticos)
        
        Viscosos
        
        Espesos
        
        Fáciles de solidificar
        
        Dejan como residuos asfalto
      - Por su composición según grupos químicos:
        
        Alifáticos
        
        Aromáticos
        
        Polares
        
        Resinas asfaltenos
    - - Los petróleos contiene cantidades de compuestos no organicos
        
        Azufre
        
        La presencia en productos terminados del petróleo es peligrosa pues producen corrosión y reducen el número octanico
        
        Nitrógeno
        
        Está entre 0, 1 a 0.9 %
        
        La presencia de nitrógeno envenena los catalizadores del cracking y produce gomas en combustible domésticos
        
        Se clasifican en:
        
        Básicos
        
        No Básicos
        
        Porfirinas
        
        Quelan metales pesados como el vanadio y el niquel
        
        No extraíbles por soluciones acídas
        
        Oxígeno
        
        Se encuentran en cantidades menores al 2%
        
        Se presentan en ácidos carboxílicos y también en ácidos nafténicos
      - Contiene pequeñas cantidades de compuestos organometálicas
        
        Se concentran en:
        
        Asfaltenos
        
        Metales como el hierro, el cobre, níquel y V interfieren en los proceso de destilería
        
        Metales como Zn, Ti, Ca y Mg forman jabones organometálicos
      - Contienen bajos porcentajes de sales inorgánicas en suspensión
    - - Mediante destilación
        
        Primera etapa
        
        Reducción de 350° a 100° al aumentar la altura
        
        Por cabeza
        
        Gases
        
        Por el lateral
        
        Naftas (Gasolina)
        
        Liquido incoloro, formado por la mezcla de hidrocarburos de 6 a 9 atomos de carbono
        
        Incluye 3 tipos de hidrocarburos:
        
        3 more items...
        
        Características:
        
        Difíciles de eliminar
        
        Son volatiles
        
        Tóxicos para membranas lipídicas
        
        Clasificación:
        
        Nafta común, normal o regular
        
        1 more item...
        
        Nafta súper extra o especial
        
        1 more item...
        
        Querosén
        
        Contienen más de 12 átomos de carbono
        
        Parafiinas
        
        Aromáticos
        
        Caracteristicas
        
        Son poco volatiles
        
        Los cicloalcanos tienden a se mas refractarios a la biodegradacion
        
        Gasoil
        
        Contiene más de 12 átomos de carbono
        
        Temperatura de destilación 175-345
        
        Son muy poco volatiles
        
        Las bacterias lo utilizan con facilidad como fuente de carbono y energía
        
        Por la base
        
        Petróleo reducido
        
        Segunda etapa
        
        El petróleo reducido se calienta en un horno y sus vapores a un alambique al vacio (Cracking)
        
        Se destila
        
        Gasoil liviano
        
        Gasoil pesado
        
        Destilado parafínico
        
        Aceites lubricantes
        
        Contiene de 25 a 35 o más átomos de carbono
        
        Todos los compuesto no son volatiles
        
        Las bacterias lo utilizan con dificultad como fuente de carbono y energía
        
        Asfaltos o alquitran
  - - - Descargas industriales
      - Operaciones de buques
      - Oleoductos
      - Accidentes de Tanqueros
      - Atmósfera
      - Fuentes Naturales
      - Actividades de exploración y produccion
    - - Derrames menores
      - Derrames mayores
      - Derrames catastroficos
    - - Elementos abioticos
        
        Suelos
        
        Formaciones del relieve
        
        Geomorfologia
      - Elementos bióticos
        
        Flora
        
        Fauna
      - Elementos socioeconomicos
    - - Evaporación
        
        Aumenta su densidad y viscosidad
        
        Decrece su solubilidad en el agua
        
        Reduce de toxicidad del producto
      - Dilución
        
        Es de largo plazo y continua durante todo el proceso de degradación del hidrocarburo
        
        Los compuestos con más ligeros son los más solubles en agua
      - Oxidación
      - Emulsificación
        
        mousse
      - Sedimentación
        
        El hidrocarburo se interperiza
        
        Aumenta su densidadd
        
        se hunde
        
        La adhesión de partículas suspendidas en la columna de agua al petroleo
      - Biodegradación
        
        Es un proceso muy lento debido al agotamiento de oxígeno, a la formación de emulsiones etc
    - - Detener la liberación del HC
        
        Identificar la fuente
        
        Aislar el lugar
        
        Relizar el tratamiento o disposición final del mismo
      - Seguir plan de contingencia
        
        Planificación
        
        Respuesta física
        
        Costos y seguros
        
        Relaciones públicas
        
        Organismos de control
      - Contener el derrame
        
        Contención por protección
        
        Barreras Oleofilicas
        
        Contienen y absorben el HC superficial
        
        Skimmers oleofilicos
        
        Dependen de propiedades como:
        
        Viscosidad
        
        Dispersante del Hidrocarburo
        
        Son compuestos químicos para posibilitar la surfactación de las fases hidrofílica y oleofilica
        
        Reducen la tensión superficial , permitiendo que el crudo entre en el agua como pequeñas gotas
        
        Ventajas
        
        Ayudan a la dispersión natural
        
        Reducen impacto en costas y áreas sensitivas
        
        Reducen el impacto sobre la vida marina
        
        Previene la adhesión de crudo a superficies solidas
        
        Previenen formación de emulsiones liquidas persistentes
        
        Disminuyen peligros de incendio
        
        Aumentan la biodegradación
        
        Cuando no usar despersantes
        
        En aguas con poca circulación
        
        En depósitos de agua potable
        
        En crudo solidificado
        
        Directamente sobre granjas de peces o piscicultura
        
        Quema in situ
      - Absorber el HC derramdo
      - 5.Eleccion de las medidas correctivas
- - - - Es el material exterior, poco compacto de la superficie terrestre en la que se sustenta la vida vegetal y de la cual las plantas obtienen soporte mecánico y muchos de sus nutrientes.
        
        Contiene la capa vegetal de la tierra
        
        Soporte mecánico de las plantas
        
        Mezcla de componentes orgánicos, minerales, gaseosos, líquidos y seres vivos que se forma en la interfase entre la corteza terrestre y la atmosfera
        
        El suelo, por tanto, constituye el soporte de la vida sobre los continentes
    - - Es un cuerpo natural formado por una fase sólida, liquida y gaseosa que ocupa la superficie de la tierra, organizada en horizontes o capas de materiales distintos a la roca madre, como resultado de adiciones, perdidas, transferencias y transformaciones de materia y energía, que tiene capacidad para servir de soporte a las plantas con raíces en un medio natural
        
        Los limites superiores des suelo son:
        
        La atmosfera
        
        Las aguas superficiales poco profundas
        
        Las plantas vivas
        
        Material orgánico que no ha comenzado a descomponerse
    - - Por su origen:
        
        Suelos minerales
        
        Derivados del efecto de la intemperie sobre la roca y otros minerales inorganicos
        
        Proceso:
        
        El lecho rocoso empieza a desintegrarse
        
        La materia orgánica facilita la desintegración
        
        Se forman los horizontes
        
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        Horizontes:
        
        Cada capa en que se organiza el material del suelo
        
        Su superposición constituye el perfil del suelo
        
        Constituyen las unidades para el estudio y para la clasificación de los suelos
        
        Son capas aproximadamente paralelas a la superficie del terreno y se establecen en función de cambios de las propiedades y constituyentes con respecto a las capas inmediatas
        
        Resultado de la actuación de los procesos de formación del suelo
        
        Suelos orgánicos
        
        Derivados de la sedimentación de los pantanos o ciénagas
        
        Proceso:
        
        Flora y fauna pioneras
        
        Vegetación emergente
        
        Estanque de transición
        
        1 more item...
      - Según granulometría
        
        Suelos arenosos
        
        Retienen poca humedad y tienden a secarse
        
        Poca capacidad para retener nutrientes baja fertilidad
        
        Son muy porosos
        
        Se trabajan con facilidad
        
        Suelos francos y franco limosos
        
        Poseen buena penetración
        
        Retiene bien el agua y los nutrientes
        
        Su fertilidad natural va de media a alta
        
        Pierde poca agua y nutrientes por lixiviación
        
        Los mejores suelos agrícolas quedan dentro de este rango
        
        Suelos franco arcillosos y arcillosos
        
        Tienen poca penetración de agua
        
        Retienen grandes cantidades de humedad, no disponible para la planta
    - - Materia Inorganica
        
        45%
        
        Está compuesta por partículas de cuarzo, arcilla, calcita, etc
        
        Proviene de la atmosfera y de la meteorización de las rocas de la corteza terrestre
        
        Tienen diversos tamaños.
        
        Esto determina la textura del suelo
        
        Los minerales generalmente están formados por elementos en proporciones de peso determinadas como:
        
        Al
        
        Si
        
        Fe
        
        Ca
        
        Mg
        
        Ti
        
        Na
        
        N
        
        P
        
        S
        
        SiO2
        
        CaCO3
        
        Funciones:
        
        Textura del suelo
        
        Disponibilidad de aire y nutrientes
        
        Retención del agua
      - Materia Organica
        
        5%
        
        La materia cuyo origen son los restos y excrementos de todos los seres vivos
        
        Materia orgánica que ha sufrido las suficientes degradaciones y transformaciones
        
        Humus
        
        El horizonte superficial es el que contiene un mayor contenido en materia orgánica
        
        Este va decreciendo progresivamente con la profundidad
        
        Funciones de la materia orgánica:
        
        Agente granulador de las partículas inorgánicas
        
        Responsable de la formación de agregados
        
        Regulador del contenido de agua
        
        Fuente de carbono y energía de los microorganismos
        
        Productoras de sustancias activadoras e inhibidoras del crecimiento de los microorganismos
        
        Fuente importante de microelementos para la nutrición de las plantas
        
        Mejora la esponjosidad del suelo
        
        Reservorio de nutrientes
        
        Cemento para unir las particulas inorganicas
        
        Da resistencia al suelo
        
        Favorece la estructura del suelo
      - Agua
        
        25%
        
        Sirve para realizar las reacciones químicas
        
        Soporta la población microbiana
        
        Da estructura al suelo
        
        La da la precipitación
      - Aire
        
        25%
        
        Fuente de:
        
        Nitrógeno
        
        Oxígeno
        
        Dióxido de carboni
        
        Ácido sulfhidrico
        
        Metano
        
        Amoniaco
        
        H2
    - - De acuerdo con las características químicas y físicas del ambiente que rodea a un microorganismo
      - Las bacterias tienden a constituirse sobre la superficie y en los poros se forman microcolonias aisladas
      - Los hongos filamentosos crecen sobre y entre las partículas agregadas
      - Los protozoarios se mueven en la película de agua y se alimentan de bacterias
    - - Fase sólida
        
        Agregados minerales y orgánicos
        
        Aprox 50%
      - Fase líquida
        
        Agua del suelo
      - Fase gaseosa
        
        Atmosfera del suelo contenida en el espacio poroso
    - - Hace referencia a la composición granulométrica de la fracción inorgánica del suelo.
      - El tamaño de las partículas del suelo afecta tanto a su superficie interna, como el número y tamaño de los poros.
        
        Cuanto menor es el tamaño de partícula, mayor es la superficie interna del suelo
        
        Un menor tamaño de partícula, disminuye el tamaño de los poros del suelo
        
        Las partículas mas pequeñas originan suelos con poros más escasos y pequeños
      - Partículas del suelo:
        
        Arena
        
        Tamaño comprendido entre 2mm-0.02 mm
        
        No tiene capacidad de agregación
        
        Origina poros numerosos y relativamente grandes
        
        Su capacidad de intercambio catiónico es baja
        
        Limo
        
        Tamaño 0.02 - 0.002 mm
        
        Partículas de tamaño medio fino, como talco.
        
        Su capacidad de intercambio catiónico es baja
        
        Arcilla
        
        Es la fracción más pequeña
        
        Mientras que la arena y el limo provienen del fraccionamiento físico de la roca, la arcilla proviene de la alteración química del material original.
        
        Las partículas de arcilla tienen capacidad de agregación y no se comportan como granos individuales en el suelo
        
        Su tamaño es inferior a 2 um y poseen unas propiedades físicas y químicas especiales.
        
        Tienden a compactarse y a disminuir la biodegradbilidad de los hidrocarburos
      - Afecta:
        
        La permeabilidad
        
        El contenido de humedad
        
        La densidad del suelo
        
        La disponibilidad de oxígeno
  - - - Bioaumento
        
        Incorporación de microorganismos especializados al sitio contaminado con el fin de mejorar el rendimiento del proceso de biorremediación
        
        Pueden ser microorganismos
        
        Autoctonos
        
        Exógenos
        
        Mediante
        
        Liofilizados
        
        Preparados en el laboratorio a partir de aislamientos
        
        Implica la circulación de soluciones acuosas que contengan
        
        Nutrientes
        
        Consorcios microbianos
        
        Oxigeno
        
        Características:
        
        Aumenta las capacidades metabólicas de la comunidad indigena
        
        Incrementando la velocidad y/o la extensión de la degradación de un contaminante
        
        Inoculación de Mo degradadores en el sistema contaminado
        
        Contaminación reciente
        
        Altas concentraciones de contaminantes
        
        Bajas pero persistentes
        
        Se requiere limpieza más rápida
        
        Aplicaciones en:
        
        Herbicidas
        
        Insecticidas
        
        Pcbs
        
        PAHs
        
        Limitación
        
        Antes de llevar a cabo la bioaumentación , se deben realizar:
        
        Cultivos de enriquecimiento
        
        Aislar microorganismos capaces de cometabolizar o utilizar como fuente de carbono
        
        Cultivarlos hasta obtener grandes cantidades de biomasa
      - Atenuación natural
        
        La atenuación natural aprovecha procesos naturales para disminuir la contaminación
        
        Es un método de tratamiento in situ
        
        Solo se agrega Agua y O2
        
        Sinonimos
        
        Atenuación natural
        
        Medidas correctivas instrinsecas
        
        Bioatenuación
        
        Biocorrección intrínseca
        
        Procesos
        
        Biodegradación
        
        Los microorganismos degradan el contaminante
        
        Adsorción
        
        Adhesión del contaminante a las partículas del suelo
        
        Las sustancias contaminantes pueden adherirse o sorberse sobre la matriz sólida del suelo,
        
        Impide que los contaminantes alcancen el agua subterránea y se extienda más
        
        Dispersión y dilución
        
        A medida que el contaminante se desplaza, la concentración por área dsiminuya
        
        El contaminante se mueve a través de suelo y del agua subterránea y puede mezclarse o disolverse en ésta, lo cual reduce la contaminación por dilución
        
        Reacciones Químicas
        
        Reacciones no-bilógicas que transforman el contaminante
        
        Volatilización
        
        Pérdidas del contaminante por evaporación
        
        Fotodegradación
        
        Aplicaciones
        
        Para calcular el resultado que dará y cuanto tardará, se debe :
        
        Hacer estudio pormenorizado
        
        Hidrogeología
        
        Ensayos para saber si la atenuación natural o cualquier medida correctiva reducirá la concentración de contaminantes en el suelo y en al agua
        
        No se debe aplicar cuando
        
        Los procesos naturales generalmente son lentos
        
        Se necesita una vigilancia a largo plazo para comprobar que la concentración de contaminantes disminuya lo suficiente para que no se convierta en una amenaza para la salud
        
        Ventajas
        
        Costos bajos
        
        Mínimo disturbio del sitio
        
        Potencial uso en edificios y lugares que no se pueden excavar
        
        Biodegradación natural puede resultar con la eliminación del Hd
        
        Es un excelente método para suelos fuera de uso
      - Bioestimulación
        
        Intenta mejorar las condiciones ambientales para favorecer el crecimiento bacteriano.
        
        Ajusta las variables físico químicas claves del sitio a tratar, de forma de estimular el crecimiento de la microflora autóctona degradadora
        
        La relación C/N/P es de 20/5/1
        
        Estudio de factibilidad
        
        Depende de:
        
        El tipo de nutriente agragado
        
        Sales inorganicas
        
        Fertilizantes comerciales
        
        Residuos organicos
        
        La estrategia de agregado
        
        De una vez
        
        Por partes
        
        El ambiente afectado
        
        El tipo de hidrocarburo involucrado
      - Bioventilación o Inyección de aire
        
        Inyección forzada de aire u oxigeno en el suelo para incrementar la concentración de oxigeno y estimular la biodegradación.
        
        Es utilizada para la degradación de:
        
        Hidrocarburos del petroleo
        
        Disolventes no clorados
        
        Plaguicidas
        
        Compuestos organicos volátiles (VOC)
        
        Favorece:
        
        La volatilización
        
        Biodegradación
        
        Factores inhibidores:
        
        Zonas saturadas o de baja permeabilidad en el suelo
        
        Posible emisión de vapores
        
        Baja humedad
        
        Baja actividad biologica
        
        Baja biodegradación
        
        Bajas temperaturas
        
        Ralentizan, no impiden la remediación
      - Landfarming
        
        Vertido controlado de suelo contaminado con hidrocarburos sobre una superficie de terreno, el cual se somete a un proceso de remoción mediante arado y riego superficial con agregado de nutrientes, con o sin incorporación de microorganismos
        
        La remediación de contaminantes de las superficies de suelos contaminados desde los 10 a 90 cm de profundidad utilizando microorganismos autóctonos y aireación por arado del suelo
        
        Disposición del suelo contaminado en capas y su remoción periódica para favorecer la aireación, también se mejoran las condiciones para estimular la biodegradación
        
        Características del suelo:
        
        Densidad microbiana
        
        pH
        
        Contenido de Humedad
        
        Temperatura
        
        Concentración de nutrientes
        
        Textura
        
        Características del contaminante:
        
        Volatilidad
        
        Estructura Química
        
        Concentración y toxicidad
        
        Condiciones climaticas
        
        Temperatura ambiental
        
        Lluvias
        
        Viento
        
        Se utiliza para:
        
        Tratar hidrocarburos del petróleo
        
        VOC
        
        Combustibles
        
        Penta-Cloro-Fenol (PCP)
        
        Residuos de industrias químicas, farmacéuticas, petroquímica, agroindustrias, frigoríficos y residuos de la industrias petrolera
        
        Lodos y fondos de tanques de combustibles e hidrocarburos en general
        
        Suelos contaminados por derrames petroleros y por agroquímicos
        
        Proceso:
        
        Construcción de una celda para el tratamiento
        
        El suelo contaminado se transfiere a la celda
        
        Preparación de una mezcla líquida con los nutrientes
        
        La humedad se mantiene con riego periódico y se airea por mezclado mecánico
        
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        Preparación de la parcela
        
        Impermeabilización del terreno con una geomembrana de polietileno de 750 micrones de espesor, colocada con una nivelación de 3-4 grados
        
        Excavación de la parcela hasta una profundidad de 0.8-1 m, pendiente de 2 o 4 grados
        
        Construcción de una cámara de recolección de lixiviados
        
        Transporte del material contaminado al centro de acopio
        
        Carga
        
        Transporte
        
        Descarga
        
        Relleno de protección
        
        Se rellena la fosa con suelo excavado hasta una altura de 0.7 m
        
        Colocación del suelo contaminado, fertilizantes y riego de parcela
        
        Preparación de una solución acuosa con los nutrientes
        
        Aplicación periódica de agua para mantener la humedad óptima en 40-60%
        
        Aireación de la parcela
        
        Airear periódicamente el suelo, volteando la mezcla por metodos mecánicos 2 o 3 veces por semana
        
        Tractor con una rastra de dico
        
        Inclusión del material contaminado en la parcela y homogeneización de la mezcla
        
        Mezcla de los nutrientes con nresiduo contaminante, las enmiendas y suelo excavado y se realiza la homogeneización de la mezcla
        
        Control de pH y temperatura
        
        pH entre 6-8
        
        Temperatura entre 37-45 °C
        
        Casos Extremos:
        
        Suelos en ambientes fríos
        
        La tasa de crecimiento de las bacterias dependen de la temperatura
        
        EL uso de comunidades bacterianas aisladas a bajas temperaturas puede ser una alternativa de inoculación
        
        En general para zonas templadas las actividades bacterianas son escasas a:
        
        menos de 10 °C
        
        Más de 45° C
        
        Se puede solucionar con:
        
        Estructuras tipo invernadero
        
        El uso de bacterias psicrofilas o psicrótroficas puede también resolver la falta de actividad en invierno
        
        Los tiempos de Landfarming:
        
        6 a 8 meses
        
        En ambientes tropicales son 3 meses
        
        Limitaciones
        
        Altas concentraciones de metales pesados
        
        2500 ppm
        
        Los constituyentes volátiles tienden a evaporarse durante el tratamiento
        
        Requiere grandes áreas de tratamiento
        
        Requiere procedimientos de recolección de lixiviados
      - Biopilas
        
        Mezcla de suelo contaminado y suelo enmendado, y confinamiento en montones estáticos sometidos a aireación y recogida de gases y lixiviado para su tratamiento.
        
        Se forman pilas de material biodegradable, formadas por suelo contaminado y materia orgánica en condiciones favorables para la biodegradación de los contaminantes.
        
        Estas pilas pueden ser aireadas de forma activa, volteando la pila, o bien de forma pasiva, mediante tubos perforados de aireación.
        
        Factores que influyen en la aplicación de biopilas:
        
        Los hidrocarburos no pueden ser halogenados
        
        Deben encontrarse en el suelo en concentraciones menores a 50 000 ppm
        
        La densidad poblacional microbiana debe ser
        
        1000 UFC/ g de suelo
        
        Condiciones de humedad de 40-85% de capacidad de campo
        
        Temperatura de 10 y 45 °C
        
        Textura con baja proporción de arcillas
        
        pH del suelo entre 6 y 8
        
        Baja presencia de metales pesados (<2500 ppm)
        
        La concentración de nutrientes en el suelo debe tener una proporción C:N:P 100:10:1
        
        El tiempo de actuación puede ser alto y el costo bajo
        
        Procedimiento para estructurar una biopila:
        
        Prueba de factibilidad
        
        Prueba de tratabilidad
        
        Excavación de la parcela
        
        Preparar la base impermeable y el colector de lixiviados
        
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        Las biopilas tiene una estructura similar a una pirámide truncada de base rectangular.
        
        en la base tienen una capa limo-arcillosa compacta y nivelada.
        
        Por encima de la base y apoyado sobre una manta geotextil, se coloca una geomembrana de polietileno de alta densidad (PEAD) de 1.5 mm de espesor y termo-soldadura doble, para garantizar la impermeabilización de la base e impedir la posible lixiviación de contaminantes
        
        Sobre la lámina de PEAD se coloca una capa de drenaje compuesta por gravas silíceas y un tubo de drenaje central comunicado con un sistema de recogida de lixiviados y de aireación compuesto por un sistema de inyección de aire
        
        Homogeneización. La mezcla del suelo excavado, suelo contaminado y nutrientes es homogeneizado y se coloca sobre la base hasta configurar la biopila
        
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        Tipos de Biopilas:
        
        Dinámica
        
        Se airea volteándola con maquinarias
        
        Pasiva
        
        Con tubos de aireación
        
        Plan de operación y monitoreo:
        
        Planes de monitoreo de agua proveniente de lluvias y calidad del aire si corresponde
        
        Plan de frecuencia de los tratamientos
        
        Aireación
        
        Adición de nutrientes
        
        Agregado de humedad
        
        pH
        
        Contenido de humedad
        
        Población bacteriana
        
        Contenido de nutrientes
- - - - Son sistemas biologicos con capacidad para crecer y reproducirse
      - Sus funciones convierten al suelo en un ser vivo
    - - Bacterias
        
        Características:
        
        Autótrofas
        
        que utilizan el CO2 como fuente de carbono
        
        Heterótrofas
        
        capaces de realizar la mineralización de compuestos orgánicos
        
        Mesófilas
        
        que logran su desarrollo óptimo a 30-40°C
        
        Termófilas
        
        que logran su desarrollo óptimo a 45-55°C
        
        Aeróbicas
        
        Que requieren oxigeno molecular para su respiración
        
        Anaerobicas
        
        Que se desarrollan en ausencia de oxigeno molecular
        
        Bacterias y hongos degradadores de hidrocarburos
        
        Pseudomonas
        
        Norcadia
        
        Marinobacter
        
        Vibrio
        
        Acinetobacter
        
        Sphingomonas
        
        Bacillus
        
        Agrobacterium
        
        Actinomycetes
        
        Pseudomonas
        
        Arthrobacter
        
        Alcaligenes
        
        Corynebacterium
        
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        Degradadores de Cr6 a Cr3
        
        Alcaligenes
        
        Bacillus
        
        Corynebacterium
        
        Enterobacter
        
        Escherichia
        
        Mcrococcus
        
        Pseudomonas
        
        Vibrio
      - Actinomicetos
      - Hongos
        
        Hongos filamentosos
        
        Aspergillus
        
        Pencillium
        
        Codosporium
        
        Levaduras
        
        Candida
        
        Rhodotorula
      - Algas
      - Protozoarios
      - Virus
      - Animales
      - Vegetales
        
        Productos inorganicos
        
        Metales tóxicos
        
        Productos orgánicos
        
        Solventes clorados
        
        Explosivos
        
        Hidrocarburos de petroleo
        
        Pesticidas
    - - 10 a 20 g/m2 de protozoarios
      - 100 a 200 g/ m2 Lombrices de tierra
      - 50 a 100 g/m2 de otros organismos animales
      - 1000 g/m2 de bacterias
      - 300 g/m2 de actinomicetos
      - 1000 g/ m2 hongos
    - - Suministro de nutrientes
      - Fijación de nitrogeno
      - Transformación de compuestos orgánicos a formas inorgánicas que pueden ser asimiladas por las plantas
      - Solubilización de compuestos inorgánicos para facilitar la absorción por las plantas
      - Cambios químicos en compuestos o elementos inorgánicos por oxidación y /o reducción.
      - Oxidación del nitrógeno amoniacal a nitrato
      - Aumento del desarrollo radicular en la planta que mejora la asimilación de nutrientes, la capacidad de campo y el desarrollo
      - Mejoramiento de las propiedades físicas del suelo
    - - Sobre las condiciones físicas:
        
        Acondiciona y mejora la estructura y agregación de las particulas
        
        Incrementa los espacios porosos
        
        Reduce la compactación
        
        Mejora la infiltración del agua
      - Sobre las condiciones químicas:
        
        Mejora la disponibilidad de nutrientes
        
        Solubiliza los nutrientes facilitando su absorción por el sistema radical
      - Sobre la microbiología del suelo:
        
        Suprime o controla las poblaciones de microorganismos que se desarrollan en el suelo por competencia
        
        Incrementa la biodiversidad microbiana, generando condiciones que benefician los microorganismos
    - - 2500 millones de bacterias
      - 500.000 Hongos
      - 50.000 Algas
      - 30.000 Protozoarios
    - - Nutrientes
      - Humedad
      - Aireación
      - Temperatura
      - pH
      - Sistema radicular
      - Prácticas agrícolas
    - - Descomponen sustratos orgánicos
      - Sirven de nutrientes para otros organismos
      - Modifican sustancias para que sean utilizadas por otros organismos
      - Transforman los materiales en formas solubles o gaseosas
      - Producen sustancias inhibitorias del crecimiento de otros organismos
  - - - Introducción de sustancias extrañas a la superficie terrestre.
      - Es la degradación o destrucción de la capa superficial de la tierra que impide la productividad
      - Es la perdida de la calidad natural del suelo debido a la presencia de sustancias ajenas o tóxicas, que cambian sus propiedades químicas y lo hacen incompatible con la vida, la fauna y la flora silvestre y del hombre.
      - Contaminación del suelo según su origen
        
        Basuras
        
        Tipos:
        
        Plasticos
        
        Vidrios
        
        Metales
        
        Aguas servidas
        
        Efectos:
        
        Mal aspecto
        
        Impacto sobre la fauna
        
        Accidentes
        
        Óxidos en el suelo
        
        Enfermedades infecciosas
        
        Contaminantes industriales
        
        Tipos:
        
        Gases industriales con S y N
        
        Polvos de cemento
        
        Relaves de concentradoras
        
        Aceites y residuos de vehiculos
        
        Efectos:
        
        Muertes de organismos del suelo por lluvia acida y efectos tóxicos sobre los cultivos
        
        Intoxicación de las plantas y del suelo
        
        Muerte de organismos y cultivos por ácidos y metales pesados, depositados directamente sobre el suelo o a través de agua contaminada
        
        Destrucción del suelo por aceite
        
        Uso exagerado de abonos sintéticos
        
        Tipos:
        
        Urea
        
        Nitratos
        
        Fosfatos
        
        Cloruros
        
        Efectos
        
        Muerte de la flora del suelo
        
        Hongos simbioticos
        
        Muerte de la fauna del suelo
        
        Lombrices
        
        Insectos
        
        Pesticidas
        
        Tipos:
        
        DDT
        
        Aldrin
        
        Dieldrin
        
        Endrin
        
        Heptacloro
        
        Hexacloro
        
        Hexaclorobenceno
        
        Mirex
        
        Clordano
        
        Efectos:
        
        Muerte de la flora y fauna del suelo
        
        Contaminación de la producción agrícola y efectos sobre la salud de las personas
        
        Concentración en las cadenas troficas
        
        Efectos sobre la fauna acuática por filtración
        
        Desarrollo de resistencia por parte de las plagas
        
        Efectos residuales en la salud humana
    - - Fijadores de nitrogeno
      - Formadores de humus
      - Detoxificadores
      - Mineralizadores
      - Promotores de crecimiento
      - Celuliticos
      - Formadores de microrrizas
      - Activadores de sistema defensivo
      - Solubilizadores de fosforo
      - Constructores de estructura
    - - Halogenación
      - Elevado número de halógenos
      - Gran cantidad de ramificaciones
      - Baja solubilidad en agua
    - - Sustancias biodegradables
      - Sustancias recalcitrantes
      - Sustancias persistentes
    - - Compuestos inorganicos
        
        Amonio
        
        Fluoruros
        
        Cianuros sulfuro bromuro
        
        Fosfato
      - Compuestos organicos
        
        Hidrocarburos aromáticos
        
        Hidrocarburos policíclicos
        
        Hidrocarburos clorados
        
        Pesticidas
      - Metales pesados
        
        Cromo
        
        Cobalto
        
        Niquel
        
        Cobre
        
        Zinc
        
        Arsenico
        
        Molibdeno
        
        Cadmio
        
        Estaño
        
        Bario
        
        Mercurio
        
        Plomo
- - - - Depende de:
        
        Las características de la mezcla de hidrocarburos
        
        Los factores ambientales que regulan la actividad biologica
        
        La naturaleza de la comunidad microbiana
      - Microorganismos con capacidad para degradar compuestos xenobióticos e hidrocarburos
        
        Metabolismos aerobio
        
        Pseudomonas putida DOT-TI
        
        Tolueno
        
        Pseudomonas sp
        
        Etilbenceno
        
        Pseudomona putida mt-2
        
        m-Xileno
        
        Sphingomonas yanoikuyaei BI
        
        m-Xileno
        
        Bacillus hexacarborum
        
        Tolueno
        
        m-Xileno
        
        6.Norcadia sp. ENV 425 (MTBE)
        
        MTBE: Metyl terbutil eter
        
        Pseudomonas putida CAM, Methylobacterium mesohilicum
        
        MTBE
        
        8.Arthorobacter ilicis
        
        MTBE
        
        Rodococus sp.
        
        MTBE
        
        Acinetobacter calcoaceticus
        
        Clorobenceno
        
        Pseudomonas sp
        
        Fenol
        
        TNT
        
        Metabolismo anaerobio
        
        Thauera armoatica
        
        Tolueno
        
        Proteobacteria cepa EB1
        
        Etilbenceno
      - Parametros estructurales relacionados con la degradabilidad
        
        Halogenación
        
        Elevado número de halogeno
        
        Gran cantidad de ramificaciones
        
        Baja solubilidad en agua
      - Tratamientos más utilizados por la industria petrolera
        
        Tratamientos para ripios de perforación
        
        Aplicación en la construcción de carreteras
        
        Desorción térmica o secado
        
        Incineración
        
        Landspreading
        
        Landfarming
        
        Biopilas
        
        Tratamiento de residuos en actividades de producción
        
        Reducción del volumen con deshidratación y remoción de la materia organica
        
        Extracción con solvente
        
        Estabilización/Solidifcación
        
        Combustibles suplementarios
        
        Landfarming
        
        Sigue los principios similares a los de las labores agrícolas
        
        Es uno de los procesos más utilizados y más sencillos de bio-recuperación, en el cual el medio contaminado se esparce en capas finas y se laborea
        
        Desorción térmica o secado
        
        Desorción térmica de baja temperatura
        
        90-320° C
        
        Para compuestos orgánicos no halogenados, combustibles, compuestos semivolatiles
        
        Desorción térmica de alta temperatura
        
        320-560
        
        Hidrocarburos aromáticos:Policiclicos (PAH), Antraceno, Benzopireno, Naftaleno, Fenantreno
        Bifenilos policlorados (PBC):Plaguicidas
        Metales pesados: Pb, Cd, Hg
        
        Incineración
        
        Diseñados para destruir los componentes orgánicos de los residuos
        
        Reducen el volumen de los residuos
      - Etapas de la biorremediación de un suelo contaminado
        
        Identificación del problema
        
        Caracterización del desecho , del suelo, parámetros técnicos y economicos
        
        Estudio de factibilidad
        
        Aislamiento caracterización de las cepas bacterianas
        
        Potencial de degradación
        
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        Estudio de tratabilidad escala Piloto
        
        Simulación a escala de laboratorio
        
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        Tratamiento de campo
  - - - Proceso biológico donde los contaminantes orgánicos son biodegradados y mineralizados
      - Consiste en formar pilas o montones con el suelo contaminado y estimular la actividad microbiana, aireando y/o adicionando nutrientes y humedad
    - - Es un proceso biológico aerobio en el que los sólidos orgánicos húmedos son oxidados a formas biológicamente estables como el humus
      - La alta concentración orgánica y el bajo contenido de humedad origina la acumulación de calor
      - La temperatura es generalmente 55°C
      - Se eliminan muchos organismos patógenos
      - Se utiliza para degradar hidrocarburos de petróleo, explosivos, compuestos clorados en suelo, sedimento y lodos
      - Características:
        
        Retiene calor / Autocalentamiento
        
        La biodegradación de algunos residuos peligrosos (DDT y PCB) como los compuestos halogenados requieren condiciones anaerobias en su inicio.
        
        La capa exterior podría tener altas concentraciones de O2
      - Materia prima del compostaje:
        
        Restos de cosechas
        
        Ramas de poda frutales
        
        Hojas
        
        Estiércol animal
      - Propiedades del compostaje:
        
        Mejora las propiedades físicas del suelo
        
        Mejora las propiedades químicas
        
        Aumenta el contenido en macronutrientes N, P, K y micronutrientes
        
        Aumenta la capacidad de intercambio catiónico
        
        Mejora la actividad biológica del suelo
        
        Actúa como soporte y alimento de los microorganismos ya que viven a expensas del humus
        
        Contribuyen a su mineralización
        
        Favorece la estabilidad de la estructura de los agregados del suelo
        
        Aumenta la porosidad y permeabilidad
        
        Aumenta la capacidad de retención de agua en el suelo
        
        Se obtienen suelos más esponjosos y con mayor retención de agua
      - Tipos de compostaje:
        
        Compostaje en montón
        
        Se basa en la construcción de un montón formado por las diferentes materias primas, y en el que es importante
        
        Proceso:
        
        Realizar una mezcla correcta:
        
        Los materiales deben estar triturados, bien mezclados y homogeneizados
        
        Formar el montón con suficiente volumen para conseguir un adecuado equilibrio entre la humedad y aireación
        
        Compostaje en silos
        
        Se emplea en la fabricación de compost poco voluminosos
        
        Los materiales se introducen en un silo vertical de unos 2 o 3 m de altura, redondo o cuadrado, cuyos lados están calados para permitir la aireación
        
        El silo se carga por la parte superior y el compost ya elaborado de descarga por una abertura que existe debajo del silo
        
        Si la cantidad de materia es pequeña, el silo puede funcionar de forma continua
        
        Compostaje en superficie
        
        Consiste en esparcir sobre el terreno una delgada capa de material orgánico finamente dividido, dejándolo descomponerse y penetrar poco a poco en el suelo
        
        Este material sufre una descomposición aerobia y asegura la cobertura y protección del suelo
        
        Las pérdidas de N son mayores, pero son compensadas por la fijación de nitrógeno atmosferico
    - - Tipo de enmiendas
        
        Hilera
        
        Compost, 10% en volumen
        
        Suelo variable
        
        Mezcla de estiércol de productos lácteos, virutas, residuos de patatas y alfalfa 70%
        
        Compost de jardín: 20%, estiércol del pavo 5 %
        
        Pila estática
        
        Mezcla de paja, virutas, aserrín y corteza de pino 5% en peso seco
        
        No especificado
        
        Porcentaje de volumen: Paja/estiércol:47%, alfalfa: 38%, pienso de caballo 12%
    - - Materiales como:
        
        Vegetación
        
        Árboles
        
        Hojas
        
        Residuos
        
        Melaza
        
        Estiércol de ganado, pollos, caballos
      - La fuente de calor puede actuar como co-metabolito
      - Al añadir la fuente de calor hay que tomar en cuenta la relación C:N, la cual debe ser 25:1
      - La T° se incrementa a medida que los microorganismos comienzan a biodegradar los residuos ocasionando cambios en olor y textura
      - Se produce mayor cantidad de calor que el calor que se disipa
      - El ciclo termina cuando al T° se aproxima a la temperatura
    - - Previenen la compactación de suelos e incrementa la porosidad y accesibilidad del O2
      - El incremento de poros incrementa el drenaje y puede reducir la humedad
      - Paja, heno, cascarilla de arroz, vegetación fibrosa, virutas, material inerte sintético
      - Aumentan la porosidad de la pila y favorecen la transferencia de oxígeno creando así las condiciones favorables para el desarrollo de los procesos de biodegradación de los contaminantes
    - - Activa
        
        El procedimiento es más sencillo
        
        El material a compostar se apila en una plataforma impermeable como hormigón o asfalto o una capa de polietileno como precaución por la grietas
        
        Se airea volteando la pila
        
        El ancho de la pila es generalmente 3-4 m y la altura puede llegar a 1.2- 1.5 m
        
        El compost se mezcla justo antes de formar la pila o hielra
        
        Tipo de aireación:
        
        Mezcla mecánica:
        
        Una mecánica de carga frontal y una máquina volteadora
        
        La frecuencia puede ser:
        
        Desde una vez al día hasta una vez al mes
      - Pasiva
        
        Utiliza aireación forzada: Sistema de tuberías perforadas en la base de la pial
        
        Se empuja aire o se hace vacío
        
        Se utiliza cobertura para mantener la T
        
        Generalmente se usa como cobertura el polietileno
        
        Caudales:
        
        Caudal fijo
        
        Airear 6 y apagar 18
        
        Caudal variable
        
        Se comienza con un tiempo elevado y se va reduciendo con el tiempo
    - - El ínoculo microbiano puede ser aportado con el esponjante o el cultivo puede incrementarse y ser agregado
      - Humedad:
        
        El % de capacidad para retener el agua en la pila es superior que landfarming debido a la enmienda
        
        La humedad óptima es el 60% de la capacidad de retención del agua
    - - Proceso para reducir significativamente patógenos
        
        Utilizando una pila estática aireadas o hilera, se mantiene en condiciones mínimas a 40 ° C durante 5 días.
        
        Durante este período la temperatura excede de 55° C durante 4 h
      - Procesos para reducción adicional de patógenos
        
        Utilizando la pila estática aireada, los residuos en forma sólida se mantienen en condiciones operacionales a 55 o mayores durante 3 días
        
        Utilizando compostaje en hileras, los residuos sólidos se mantiene en condiciones operacionales a 55° C o mayores durante por lo menos 15 días. Habrá un mínimo de 5 volteos de hilera
  - - - Principal fuente de energía para las actividades humanas
        
        Industria
        
        Minería
        
        Transporte
      - El Petróleo y sus productos de refinación no son sustancias especificas o únicas
        
        Son mezclas de hidrocarburos y otros compuestos cuyas propiedades físicas y químicas determinan el impacto del derrame
    - - Explotación del petroleo
      - Transporte del petroleo
        
        60% de la producción mundial se transporta por vía maritima
        
        0.1% de la producción mundial se derrama en el mar (2.2 millones de toneladas al año)
        
        Además los tanques cisterna utilizan como lastre agua de mar y la regresen contaminada con petróleo
        
        Otros buque-tanques disponen el petróleo de desecho al mar
        
        Se arrojan al mar 3,5 millones de toneladas de petróleo
        
        perforación de pozos de gas y petróleo en las aguas costeras y de las fugas de las tuberías subacuáticas
    - - Derrames de petróleo en el agua
        
        Afectan seres vivos del lugar donde ocurren
        
        Tipos:
        
        Buque tanque
        
        Lavado y limpieza de tanques, carga y descarga, colisiones
        
        Pozos mar adentro:
        
        Ruptura de ductos, descontrol de producción
      - Es la liberación de un hidrocarburo de petróleo, líquido, en el medio ambiente debido a la actividad humana
        
        A nivel mundial, se han reportado 39 grandes derrames de petroleo
      - Se pueden encontrar crudos frescos y degradados
      - Crudos degradados:
        
        Crudo intemperizado
        
        Desechos de petróleo mezclados con agua, productos químicos, lodos de perforación que han estado a la intemperie
        
        Cambios de las propiedades Físico-Químicas del petróleo
        
        Evaporación
        
        Aumenta su densidad, viscosidad y decrece su solubilidad en el agua
        
        Reduce el nivel de toxicidad
        
        Dispersión
        
        Formación de gotitas de hidrocarburos que quedan suspendidas temporalmente en el agua, algunas, pequeñísimas , seguirán dispersas en el agua casi indefinidamente
        
        Disolución
        
        Oxidación
        
        Cuando el petróleo entra en contacto con el agua, el oxígeno se combina con él para producir compuestos solubles en agua
        
        Contribuye a la descomposición o degradación final del petróleo
        
        Emulsificación
        
        Petróleo en agua
        
        Fácilmente dispersas por las corrientes y la agitación superficial. Acelera la disolución, foto-oxidación y biodegradación
        
        Agua en petróleo
        
        Cuando se mezcla agua con petróleo viscoso o asfáltico por acción de las olas. Son de lenta degradación.
        
        Sedimentación
        
        Incrementa su densidad respecto al agua circundante y se hunde
        
        Biodegradación
        
        Ocurre rápidamente al principio y disminuye con el tiempo a medida que las cadenas de hidrocarburos ligeros y medianos se evaporan o disuelven por la luz solar, las olas y los vientos
        
        Los cambios químicos y físicos que descomponen el petróleo derramado hacen que se vuelva más pesado que el agua
      - Derrames de petróleo en la costa
        
        El petróleo crudo degradado “espuma” ha perdido una cantidad apreciable de sus componentes más volátiles y se mezcla con el agua y la materia orgánica
        
        Depende de:
        
        La energía de las olas y mareas
        
        El tipo de sustrato
        
        La pendiente de la línea de costa
        
        Determina:
        
        El grado de dificultad con que se limpiará el petróleo
        
        El tiempo que el petróleo persistira
      - Efectos ambientales:
        
        Elementos abioticos
        
        Suelo agua y aire
        
        Una tonelada de petróleo contamina hasta 12 km2 de superficie acuatica
        
        Elementos bioticos
        
        Flora y fauna
        
        Elementos socioeconomicos
        
        Actividad humana
        
        Pesca
        
        Agricultutra
        
        Lugares de esparcimiento de clubes, de recreación, de turismo