UNA COMPARACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS PARA LA REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON METALES PESADOS
UNA COMPARACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS PARA LA REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON METALES PESADOS
OBJETIVO GENERAL
Dar a conocer las diferentes formas de contaminación del suelo con metales pesados y los métodos de tratamientos requeridos para su recuperación, adicionalmente se realiza una comparativa entre diferentes tipos de BIORREMEDIACIÓN, las cuales se describirán y resalta tanto sus métodos como sus beneficios.
el articulo de estudio resalta el crecimiento de los terrenos contaminados a nivel global, la preocupación o indiferencia de algunos gobiernos en cuanto al tema de la notable y creciente contaminación de suelos por metales pesados.
CAUSAS DE LA CONTAMINACIÓN
El riego de cultivos con agua no tratada (aguas residuales)
Refinación y extracción de minerales
Empleo de pesticidas
Industrias papeleras
Curtiembres
Industrias de fertilizantes
Eliminación de desechos sólidos
Fugas en vehículos y demás automotores, entre otras actividades antropogenicas
Procesos de remediacion fisicoquimicos
REMEDIACIÓN FÍSICA
REMEDIACIÓN QUÍMICA
Reemplazo de suelo
Aislamiento del suelo
El reemplazo del suelo contaminado se refiere a reemplazar o reemplazar parcialmente el suelo contaminado por suelo no contaminado
Separar el suelo contaminado de metales pesados del suelo no contaminado
Vitrificación
La movilidad de los metales pesados dentro del suelo se puede reducir aplicando un tratamiento a alta temperatura en el sitio contaminado
Remediación electrocinética
La remediación electrocinética del suelo opera según el principio de que el gradiente de campo eléctrico
REMEDIACIÓN BIOLÓGICA
Técnicas de inmovilización.
La inmovilización se refiere a la disminución de la movilidad de los metales, la biodisponibilidad y la bioaccesibilidad de los metales pesados en el suelo
Encapsulamiento
Es la mezcla de los suelos contaminados con otros productos, como concreto, cal o asfalto
Lavado de suelos
El lavado del suelo se refiere a la eliminación de metales pesados del suelo utilizando diversos reactivos y extractantes que pueden lixiviar los metales pesados del suelo.
LA BIORREMEDIACIÓN ES AMBIENTALMENTE SOSTENIBLE, DE BAJOS COSTOS, A SU VEZ RENTABLE Y EN ALGUNOS CASOS PUEDE SER UNA SOLUCIÓN PERDURABLE EN EL TIEMPO. UTILIZA MICROORGANISMOS Y/O PLANTAS EN SUS PROCESOS.
FITORREMEDIACIÓN
Tecnología respetuosa con el medio ambiente, atractiva, estéticamente agradable, no invasiva, eficiente en energía y rentable para limpiar los sitios con niveles bajos a moderados de metales pesados. la Fitorremediación acumula por metodo de absorcion a traves de las raices la acumulacion e inmovilizacion de los contamimantes presentes en el suelo
FITOVOLATILIZACIÓN
Los metales pesados se recogen del suelo y se convierten en vapores menos tóxicos, que luego se liberan a la atmósfera a través del proceso de transpiración de las plantas.
se subdivide en :
FITOREMEDIACIÓN ASISTIDA POR QUELATO
suele llevar más tiempo que otras tecnologías fisicoquímicas, y generalmente está limitado por la baja disponibilidad de metales, la absorción y la translocación y la biomasa vegeta
FITORREMEDIACIÓN MICROBIANA ASISTIDA
se refiere al uso de microorganismos para inducir la absorción, precipitación, oxidación y reducción de metales pesados en el suelo.
CONCLUSIONES
La contaminación del suelo por metales pesados es un problema mundial, por lo tanto, son necesarios enfoques de remediación efectivos
Las implicaciones técnicas y financieras han convertido la remediación del suelo en una tarea compleja y difícil.
Los métodos de remediación física pueden eliminar completamente los metales pesados del suelo contaminado, pero son de naturaleza destructiva y muy costosa.
No todos los métodos de Biorremediación son útiles en todos los suelos, pues dependiendo de el compuesto por el que sea contaminado un suelo, se deberá elegir una técnica correcta.
Se establece que existe 10 millones de sitios contaminados en el mundo y el 50% contaminados con metales pesados
Países desarrollados Estados Unidos, Australia,Alemania, Suecia, China China 25% presenta contaminación por metales pesados
Los países desarrollados son causantes de mayor producción de metales pesados por el gran número de industrias.
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Extracción de minerales producidas por las fuentes antropogénicas, también la utilización de pesticidas, fertilizantes, aguas residuales, alcantarillados.
Escapes en los procesos de las metalúrgicas produciendo humos.
En la corteza terrestre hay presencia de los metales pesados y son liberados al suelo.
Los métodos biológicos y químicos pueden aplicarse conjuntamente dependiendo del tipo de metal, suelo, planta y reactivo químico. Por otra parte, la eficacia de las diferentes fitorremediaciones. Las técnicas pueden mejorarse mediante la remediación asistida por microbios, quelatos y genéticos.
Evita movimiento fuera de sitio de metales pesados al restringirlos dentro de un área específica
Bajos costos de aplicación
Bajos costos de aplicación
Aislamiento temporal de sitios contaminados
Método nuevo y rentable, económico, fácil de instalar y operar
Los metales pesados se separan mediante electroforesis, filtraciones eléctricas o electro-migración
La eficiencia depende del tipo de producto químico utilizado y remediado con metal
Funciona bien en suelos con baja permeabilidad Fluctuación en el pH del suelo
Inmovilización de soluciones metálicas tóxicas
Método eficaz para reducir el material peligroso
Previene la lixiviación de materiales orgánicos
La aplicación de nanopartículas encapsuladas para la eliminación de metales pesados es muy limitada
Suelo contaminado se extrae y se mezcla con una solución extractora adecuada según el tipo de metal y el suelo
A través de precipitación, el intercambio de iones, la quelación o la adsorción, los metales pesados se transfieren a la fase líquida y luego se separan del lixiviado
La eficiencia del lavado del suelo depende de la capacidad del extractante para disolver el metal pesado
Quelatos sintéticos como EDTA y EDDS se consideran los más efectivos y adecuados para el lavado del suelo
Inmovilización por complejación, precipitación y reacciones de adsorción
Volatiliza algunos metales: Se deben recolectar para su posterior eliminación o tratamiento
los suelos Fácil disponibilidad y bajo costo
Diluye concentración de metales pesados en el suelo Aumenta funcionalidad del suelo
Importación de tierra nueva
Disminuye concentración de metal Aísla suelo y ecosistemas contaminados
Minimiza efectos sobre medio ambiente
Altos costos de aplicación
Apropiada para suelos muy contaminados con áreas pequeñas No aplicable a sitios agrícolas por pérdida de fertilidad del suelo
No se considera una técnica de remediación de metales clásica Fácil de aplicar
Se puede aplicar a suelos con contaminantes inorgánicos y orgánicos
Remediación a pequeña escala de sitios contaminados
Se basa en la capacidad de las raíces para captar, trasladar y concentrar los metales pesados a las partes de las plantas que se pueden cosechar
Garantiza eliminación permanente del metal del sitio contaminado Las especies de plantas que pueden usarse deben tener:
• Alta capacidad de acumulación de metales en sus partes sobre el suelo
• Tolerancia a una alta concentración de metales
• Capacidad para crecer rápidamente con alta biomasa
• Profusa sistema raíz
Alternativa económica
Agentes quelantes potenciales:azufre elemental, fertilizantes de amonio, ácidos orgánicos, EDDS, EDTA, NTA, HEDTA y sustancias húmicas
Agentes quelantes mejoran la fitoextracción de Pb, Cd, Cu, Zn y Ni
EDTA se considera la enmienda de movilización más efectiva para la remediación de metales, especialmente Pb
FITOESTABILIZACIÓN
Se recoge del suelo y se convierte en vapores menos tóxicos.
Uso de plantas para disminuir la biodisponibilidad.
La mayoría de las técnicas de remediación de suelos tradicionales no ofrecen soluciones aceptables para la limpieza de sitios contaminados con metales pesados (Loid).
Los métodos de remediación química son rápidos, simples, fáciles de aplicar, de alta aceptación por parte del público y relativamente económicos. Sin embargo, estos métodos de remediación no son respetuosos con la naturaleza y el entorno, porque tienen limitaciones para liberar contaminantes adicionales al medio ambiente.
Los métodos de remediación física pueden eliminar completamente los metales pesados (loid) del suelo contaminado, pero son de naturaleza destructiva y muy costosos. Estos métodos solo pueden aplicarse a pequeñas áreas de suelos.
El proceso de fitoextracción a menudo consume más tiempo y es efectivo para niveles bajos a moderados de metales pesados (loid)
La fitorremediación se puede usar de manera efectiva en combinación con varias otras técnicas de remediación tradicionales; Plantas asistidas con quelato , microbianas y transgénicas
Los complejos de metal quelato tienen una biodegradabilidad relativamente baja e inducen una influencia negativa en las propiedades físico-químicas del suelo , la biota del suelo.y planta
La asociación microbiana del suelo ayuda a las plantas a crecer bien, protege a las plantas de los efectos nocivos de los metales pesados (Loid) junto con una mayor captación de metales al producir varias sustancias.
FITOVOLATILIZACIÓN
Es el uso de plantas para disminuir la biodisponibilidad y la movilidad de los metales pesados en los suelos debido a su estabilización
este proceso recoge los metales pesados del suelo y los libera a la atmósfera a través de la transpiración como biomoléculas, esto permite reducir los agentes contaminantes presentes.
FITOEXTRACCIÓN
La limpieza de metales pesados del suelo mediante la absorción de la planta. Esta técnica impulsada por energía solar
Plantas modificadas genéticamente aumentan la absorción de los metales.