Biotecnología ambiental.

LA BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL 

 La biotecnología ambiental es la aplicada y usada para estudiar el entorno natural. La biotecnología ambiental también puede implicar tratar de aprovechar un proceso biológico para usos comerciales y de la explotación. Existen varias aplicaciones a la biotecnología ambiental:

 LA BIORREMEDIACIÓN PARA LA LIMPIEZA DE LUGARES CONTAMINADOS.

 Las actividades humanos impactan sobre el medio ambiente con efectos adversos, como la contaminación por el uso de grandes cantidades de pesticidas, de metales tóxicos y ácido sulfúrico, y las contaminaciones por derrames de petróleo.
 

 La acumulación de contaminantes, por las industrias químicas, genera la dispersión de estos compuestos en el aire, el suelo, las aguas superficiales, que constituyen la reserva de agua para consumo humano.

 Una solución a estos problemas es la remediación, que consiste en el uso de procesos de degradación, biológicos o químicos, para eliminar sustancias contaminantes que han sido vertidas en el medio ambiente

 Los procesos de remediación pueden efectuarse In situ, en el mismo lugar donde se ha originado la contaminación, o Ex situ, separando la proporción contaminada y trasladándola a un reactor para ser tratada.

 Los métodos biológicos de remediación emplean organismos vivos que se agregan, junto con ciertos nutrientes, en los ambientes contaminados. La descontaminación se produce debido a la capacidad natural que tiene ciertos organismos de transformar moléculas orgánicas en sustancias más pequeñas, que resultan menos tóxicas. De esta forma, reducen la polución del aire o de los sistemas acuáticos y terrestres. Al proceso de "limpieza" del medio ambiente mediante el empleo de organismos se le denomina biorremediación.
 

 La biorremediación puede tener lugar bajo condiciones aerobias o anaerobias, en presencia o en ausencia de oxígeno gaseoso, respectivamente.

                 

 DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES 

Los tratamientos biológicos destruyen la materia orgánica biodegradable presente en un agua residual mediante el empleo de microorganismos, en presencia o ausencia de oxígeno, con unas determinadas condiciones de temperatura y pH. Estas materias de tipo orgánico absorben una cierta cantidad de oxígeno de forma natural, debido a los procesos químicos o biológicos de oxidación que se producen en el seno del agua.

 Los tratamientos secundarios o biológicos son los siguientes:

 •Lecho bacteriano: denominado también filtro bacteriano, consiste en hacer caer el agua a tratar. previamente descantada, en forma de lluvia sobre una masa de material de gran superficie, que sirve de soporte a los microorganismos depuradores, los cuales forman en la misma un filtro o película.

 •Fangos activos: consiste en el desarrollo de un cultivo bacteriano disperso en forma de flóculo en un depósito agitado, aireado y alimentado con el agua residual, que es capaz de metabolizar como nutrientes los contaminantes biológicos presentes en esa agua. La agitación evita sedimentos y homogeneíza la mezcla de los flóculos bacterianos con el agua residual. 

• Contadores biológicos rotativos: Son sistemas de tratamiento de las aguas residuales en los que los microorganismos responsables de la degradación de la materia orgánica se hallan adheridos a un material soporte, que gira semisumergido.

 Los factores que afectan a estos procesos biológicos son: temperatura, pH, homogenización, inhibidores y la cantidad mínima de nutrientes.

Compostaje

Llamamos compostaje al proceso biológico por el cual los microorganismos actúan sobre la materia orgánica descomponiéndola de forma rápida. El compost es un abono excelente para la agricultura, al ser un grado medio de descomposición de la materia orgánica, siendo superado solo por el humus, de descomposición de grado alto. Para que se produzca el proceso de compostaje se tienen que llevar a cabo una serie de reacciones, que se producen gracias a la acción conjunta de microorganismos de diverso tipo, como las bacterias y los hongos.

El proceso de compostaje esta formado por 2 etapas:

 

 

Estas a su vez se dividen en cuatro fases:

Esta transformación de los residuos ocurre principalmente a través de la acción de los microorganismos, pudiendo ser subdividida en dos etapas: una física (desintegración) y otra química (descomposición). En la primera ocurre la quiebra mecánica de los residuos y en la última primeramente los desperdicios se descomponen en sus unidades estructurales básicas por la acción de enzimas extracelulares que posteriormente son absorbidas y oxidadas por los microorganismos a fin de obtener energía y nutrientes inorgánicos para su desarrollo, con la consecuente producción de biomasa. La descomposición de la materia orgánica puede ocurrir por dos procesos:
• En presencia de oxígeno (aerobio)
• En ausencia de oxígeno (anaerobio)
 De acuerdo con la disponibilidad de oxígeno libre, predominan los microorganismos aerobios o anaerobios, siendo los agentes más destacados los hongos, bacterias y actinomicetos, entre otros.


Factores del compostaje

El proceso de compostaje se basa en aprovechar, monitorear y dirigir la actividad de los microorganismos que viven en el entorno, ya que son los responsables de la descomposición de la materia orgánica. Para éxito de la actividad de degradación de los microorganismos es necesario mantener las condiciones óptimas de temperatura, humedad y oxigenación.
 

La biodegradación

La biodegradación es la disolución química de los materiales por bacterias u otros medios biológicos. El término se utiliza a menudo en relación con la ecología, la gestión de residuos, la biomedicina y el medio ambiente y es ahora comúnmente asociados con los productos respetuosos del medio ambiente que son capaces de descomponese nuevamente dentro de los elementos naturales.
Los factores que interviene en el proceso de biodegradación son múltiples:
 Temperatura y humedad del suelo, estimulan el crecimiento y la actividad de los microorganismos aerobias, que necesitan oxígeno para vivir.

•  La acidez del medio, el pH ácido limitan la capacidad de desarrollo de los microorganismos. 

• La disponibilidad de oxígeno, hay sustancias como el aceite que no se degrada en un medio anaerobio y por otro lado, hay sustancias como algunos pesticidas  sólo se degradan en medios aerobios. 

• La cantidad de basura, que pueden digerir hongos y bacterias es limitado, un exceso de nutrientes puede desencadenar un desastre eco1ógico.

•  Naturaleza de los microorganismos, Puede ocurrir que las colonias de bacterias de un determinado terreno no sean capaces de descomponer unos residuos, que arrojados en cualquier otro lugar serían fácilmente atacados.

El materia biodegradable más "famoso" es el  plástico biodegradable, el plástico convencional cuando se desecha permanece en el ambiente durante décadas y en muchos casos es imposible recogerlo. Obstruye alcantarillas y drenajes, mata animales en la tierra, ríos y océanos, y desfigura calles, playas y paisajes. Las prácticas actuales para el manejo de los desechos plásticos incluyen la incineración, el uso como rellenos sanitarios y el reciclaje. Sin embargo: La capacidad de los incineradores es insuficiente.El plástico biodegradable está fabricado con materias primas orgánicas que proceden de fuentes renovables, como la fécula de patata , que al final de su vida útil, al ser eliminado como residuo orgánico, este se descompone en un corto período de tiempo, en presencia de microorganismos; sirviendo de abono orgánico para las plantas.