Guía Ambiental PDF

ETAPA 3 BIOLIXIVIACIÓN: es un proceso biohidrometalurgico en el cual se realiza la extracción de metales mediante el uso de bacterias específicas que funcionan como catalizadoras. El propósito es la recuperación a través de procesos de precipitación. Utilizan cianuro para extraer el oro, ut...

ETAPA 3 BIOLIXIVIACIÓN: es un proceso biohidrometalurgico en el cual se realiza la extracción de metales mediante el uso de bacterias específicas que funcionan como catalizadoras. El propósito es la recuperación a través de procesos de precipitación. Utilizan cianuro para extraer el oro, utilizan pseudomonas como fuente de carbono y utilizaban peces y insectos para deducir si el agua estaba contaminada. Ej: Thiobacillus ferrooxidans Fe+2, U+4, S0 ¿De qué se alimenta? De arsénico y azufre, dos impurezas que hay que extraer del mineral para producir cobre. Ejemplos de minerales sulfuros: Arsenopirita (FeAsS), Galena (PbS) y Pirita (FeS2) Biorreactores: Se riegan las pilas de mineral, al igual que en la lixiviación 1) MS + 2 02 ,------------------ > M S04 : donde M representa un metal bivalente insoluble en forma de sulfuro, pero que es soluble y por tanto lixiviable en forma de sulfato. 2) Los MO son capaces de disolver el hierro y el azufre liberando al cobre. 3) Se acopia en piscinas especiales, desde las cuales se deriva a las plantas tradicionales de extracción por solventes y electro-obtención. Métodos de biolixiviación In situ Botadero Agitación Se realiza directamente en el área de En el proceso de lixiviación los Se introduce un agente lixiviante explotación minera. Solo queda minerales de baja ley producto de junto con el material en un medio de mineral de baja ley o concentración. desechos de la operación son agitación, donde se encuentran Se realiza lugar donde se conducidos a un botadero que es solidos suspendidos con el agente encuentra el mineral o residuo, construido sobre el mismo terreno en lixiviante. sin necesidad de extraerlo. donde la base debe ser impermeable. Se realiza en reactores donde se Se utiliza para tratar minerales Se realiza en un área específica mezclan los minerales o residuos de cobre, oro y uranio en lugares donde se acumulan los de microorganismos y donde la extracción es difícil o minerales o residuos y se nutrientes. costosa. adiciona microorganismos y Se utiliza para tratar minerales nutrientes. de cobre, oro y plata en plantas Se utiliza para tratar minerales de procesamiento de minerales. de cobre, oro y níquel en minas a cielo abierto. Factores ambientales que pueden interferir en el proceso de biolixiviación: pH, temperatura, luz, nutrientes y oxígeno. Ventajas: Obtención de un mayor beneficio de yacimientos de determinados metales de interés económico como el oro, cobre, plata o uranio, que se estén explotando actualmente, ahorro de limpieza y ahorro energético. Aplicaciones: Industria, comercial y laboratorios. Contaminantes orgánicos: sustancias químicas que se encuentran en el medio ambiente y están compuestos por átomos de carbono e hidrogeno. ¿Cuáles son? Pesticidas, hidrocarburos, dioxinas y fenoles. Metales pesados: Cr, Fe, Cu, Zn, Au(utilizan plantas para eliminarlo). Biomagnificación: es un proceso de bioacumulación de una sustancia tóxica (como por ejemplo el plaguicida DDT). ¿Por qué sucede? no puede ser destruido por procesos ambientales, bioenergética de una cadena trófica, baja tasa de degradación interna/excreción de la sustancia. Cadena trófica: proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de las diferentes especies de una comunidad biológica, en el que cada uno se alimenta del precedente. Bioacumulación: acumulación de sustancias químicas en organismos vivos. Coeficiente de reparto octanol-agua: es el cociente entre las concentraciones de esa sustancia en una mezcla bifásica formada por dos disolventes inmiscibles en equilibrio: n-octanol y agua. Contaminantes orgánicos: El dicloro difenil tricloroetano (DDT): organoclorado principal de los insecticidas. Es incoloro. El hexaclorobenzeno: es un plaguicida prohibido, por ser dañino para la salud humana y el medio ambiente. Bifenilos policlorados: Las principales vías de ingestión de PCB en los humanos son la inhalación y la comida, sobre todo en alimentos propensos a estar contaminados como pescados y mariscos. El toxafeno (camfeclor): produce efectos en la cadena alimentaria para los organismos acuáticos y terrestres. Metilmercurio: La enfermedad de Minamata es un síndrome neurológico grave y permanente causado por un envenenamiento por mercurio. Contaminante orgánico persistente: Altamente tóxico para humanos y ambiente en todo aspecto, debido a que perduran largo tiempo al no sufrir degradación, son semivolátiles y bioacumulativos. Biorremediación: La biodegradación es la descomposición de contaminantes orgánicos eso ocurre debido a la actividad microbiana, estos contaminantes puede considerarse como la fuente de alimento microbiana o sustrato. Objetivo: es explotar los procesos biodegradativos naturales para limpiar los sitios contaminados. Bioaumento Bioatenación Bioestimulación Agregar células bacterianas o Contaminante orgánico se Agregar los nutrientes para plásmidos para deshacernos contamina si el ecosistema fomentar la biodegradación. del contamínate. puede disminuirlo.  Trichloroethylene TCE es uno de los contaminantes de agua peligrosos es carcinógeno y es generalmente resistente a la biodegradación. Metanotrofos como microrganismos co-metabolizantes como propano. Potencial genético fenotípico: la presencia y expresión de genes de biodegradación por la comunidad microbiana endógena Toxicidad El efecto inhibitorio del contaminante en el metabolismo microbiano. Biodisponibilidad El efecto de la limitada hidro-solubilidad y absorción en un rango en el cual un contaminante es tomado por la célula microbiana. Biodisponibilidad: Hay tres posibles modelos para el consumo microbiano de líquidos orgánicos A) utilización de compuestos orgánicos solubles. B) Contacto directo de las células con los compuestos orgánicos. C) Contacto directo con finas gotas sub-micrometricas de compuestos orgánicos. D) Algunos microrganismos pueden acelerar el consumo y la biodegradación generando biosulfactantes o emulcificantes. Efectos estéricos: El sitio de reacción es el área de contacto entre la enzima degradativa y el compuesto contaminante cuando la trasformación y hay una reacción bloqueada. Biorremediación in situ: los contaminantes llegan a aguas, utilizan los mismos pozos para monitorear de manera anaeróbica, los microorganismos se combinan con los nutrientes después de la degradación, se le agrega oxigeno si es biodegradación aeróbica. Carbón activado: tiene poros para adherirse a los contaminantes y absorber los malos olores en los pastos. Bioventilación y biofiltración en la zona vadosa: se le agrega nutrientes como fertilizantes, el filtro tiene la capacidad de absorber donde el vapor pasa de estado liquido a gaseso, es mejor liberar dióxido de carbono que metano porque absorbe energía. Biofiltración: utiliza plantas para absorber el contaminante. Biorremediación en aguas subterráneas por burbujeo de aire: se le agrega aire caliente para absorber los gases, utiliza biofiltración, absorción por carbón activado o combustión para quemar los contaminantes. BIORREMEDACIÓN DE METALES PESADOS. En el suelo, mar, minas, se encuentran metales pesados como mercurio y colbalto. Se pueden utilizar plantas biorreactivas que soporten el contaminante y poder eliminarlo. Cualquier metal pesado daña directo el ADN el mercurio inhibe la transducción, la actividad enzimática que rompen la membrana. Para utilizar microorganismos que soporten metales pesados se encuentran en ecosistemas muy contaminados.  Ciclos biogeoquímicos Hipótesis Gaia: En 1970 James Lovelock teorizo que la tierra se comportaba como un súper- organismo, concepto conocido como hipótesis gaia. Las características fisicoquímicas de la Tierra son autorreguladas para que se mantengan en un rango favorable para la vida. Mundo de margaritas (DaisyWorld). Ciclo del Carbono: reservorios naturales, flujo entre ecosistemas degradación de celulosa, hemicelulosa, lignina, pectina, almidón, péptidoglicacano, quitina, cálculo de degradación, calentamiento global. Incendios forestales y ciclo del carbono. Ciclo del Nitrogeno: reservorios naturales, flujo entre ecosistemas amononificación, nitri- ficación, asimilación, inmovilización, lixiviación, eutoficación, fijación, desnitrificación. Ciclo del Azufre: reservorios naturales, flujo entre ecosistemas procesos de oxidación y reducción COMPOSTAJE La composta es un producto obtenido a partir de diferentes materiales de origen orgánico fracción orgánica de residuos sólidos, residuos agropecuarios y otros y son sometidos a un proceso biológico controlado de fermentación. Fase I o mesófila 40-45 ºC el pH puede bajar (hasta cerca de 4.0 o 4.5 Carbono/Nitrógeno debe ser la adecuada (entre 25/1 y 30/1). Fase II o termófila fase de higienización, 45 ºC y 70 ºC, bacterias y hongos termófilos empiezan a degradar la celulosa y parcialmente la lignina, nitrógeno en amoníaco, bacterias que producen esporas y actinobacterias, que son las encargadas de descomponer las ceras, hemicelulosas. Fase III o enfriamiento los puentes de carbono y, en especial de nitrógeno han sido agotadas. Fase IV o maduración condensación y polimerización de compuestos carbonados para la formación de ácidos húmicos y fúlvicos. Eutrofización: ecosistema o ambiente caracterizado por una abundancia anormalmente alta de nutrientes, poca luz, falta de oxigeno y los peces mueren. 1- Acidithiobacillus ferrooxidans vive en depósitos de pirita, metabolizando hierro y azufre y produciendo ácido sulfúrico. 2- Acidithiobacillus thiooxidans consume azufre y produce ácido sulfúrico. Fue descubierta debido a daños en cañerías de cloacas conteniendo ácido sulfhídrico. Tratamiento de aguas residuales Aguas residuales. Se refiere al agua que se ha utilizado en actividades humanas, tales como la lavandería, la cocina y el aseo personal, y que, por lo tanto, contiene diversos contaminantes. Pero aquí es donde entra en juego la importancia de las plantas de tratamiento: estos lugares utilizan una serie de procesos físicos, químicos y biológicos para eliminar dichos contaminantes. Demanda biológica de oxígeno (DBO): se utiliza para medir el grado de contaminación; se mide transcurridos cinco días de reacción y se expresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mg O2/l).  1- Las aguas negras, están alrededor de 200 unidades de DBO. 2- Para aguas residuales industriales, los valores pueden ser tan elevados como 1.500 unidades de DBO 3- Una planta eficaz de tratamiento reduce estos valores a menos de 5 unidades de DBO. CALUCLAR BOD: para determinar la cantidad de oxígeno que se requerirá para el tratamiento. LIBRETA 1- El tratamiento primario utiliza sólo métodos de separación física para separar los materiales sólidos y particulados del agua, tanto orgánicos como inorgánicos. 2- Tratamientos secundarios anaeróbico: se emplea típicamente para tratar aguas con grandes cantidades de materia orgánica insoluble (y por tanto con una BOD muy alta), como fibras y residuos de celulosa de la industria alimenticia o láctea. 3- tratamiento secundario aeróbico: emplea reacciones digestivas realizadas por los microorganismos en condiciones aeróbicas para tratar aguas con bajos niveles de materiales orgánicos. 4- Desnitrificación 5- Filtro por goteo 6- El tratamiento terciario de las aguas residuales es cualquier procedimiento fisicoquímico o biológico que emplee biorreactores, para la purificación de agua potable. Qué organismos encuentras más en el suelo 1- Bacterias aeróbicas 2- Bacterias anaerobias 3- Hongos 4- Aquinomicetos 5- Algas