Biorremediación ex situ: Definición, técnicas y ejemplos

¿Qué es la remediación de aguas subterráneas?

El agua subterránea se define como el agua presente en áreas subterráneas, a menudo en rocas porosas y caliza. La remediación de aguas subterráneas es esencialmente el tratamiento de aguas subterráneas contaminadas ya sea transformando los contaminantes en sustancias más benignas o eliminándolos del entorno que están contaminando. La biorremediación es el uso de microorganismos u otras formas de vida para llevar a cabo el proceso de conversión mediante el consumo y la modificación de las formas de los contaminantes ambientales.

La remediación de las aguas subterráneas es importante porque las aguas subterráneas contaminadas pueden ser causa de enfermedades y otras deficiencias relacionadas con la salud, tanto en los seres humanos como en las especies no humanas. La remediación de las aguas subterráneas puede ser un factor decisivo para la salud y el bienestar de comunidades enteras.

Remediación in situ y remediación ex situ

La biorremediación in situ frente a la biorremediación ex situ es un aspecto importante a tener en cuenta en la mayoría de las iniciativas de biorremediación. Mientras que la biorremediación ex situ implica la eliminación de materiales contaminados para su tratamiento biorremediador, la biorremediación in situ gira en torno al tratamiento de materiales peligrosos en el lugar por medios biológicos. La biorremediación puede funcionar en ambos casos, debido a la extraordinaria versatilidad de los organismos involucrados.

Las formas de vida como las bacterias y los hongos pueden utilizarse para descomponer tanto los contaminantes inorgánicos como los desechos orgánicos. En lugar de depender exclusivamente del valor nutritivo de los azúcares, las proteínas y las grasas, la dieta de estos organismos puede abarcar una gama mucho más amplia de compuestos químicos. Además, los residuos de su nutrimento altamente ecléctico suelen ser sustancialmente menos peligrosos que el propio nutrimento, lo que hace que estos organismos sean clave para muchas iniciativas de remediación.

Técnicas de biorremediación ex situ

Las técnicas de biorremediación ex situ son numerosas, entre ellas:

• Biorreactores: como se mencionó anteriormente, los biorreactores son recipientes de gran tamaño en los que se almacena agua o tierra contaminada, se mezcla y se expone a agentes biorremediadores. Tienen la ventaja de permitir que los expertos supervisen y controlen de cerca las condiciones a las que se expone el material contaminado (como los niveles de nutrientes, el pH, la temperatura y la velocidad de mezcla). Esto permite que los expertos que lideran los esfuerzos de biorremediación creen condiciones más favorables para que se produzca una biorremediación eficiente.
• Landfarming: la colocación de tierra contaminada en un lecho revestido (para evitar la lixiviación o la filtración de sustancias químicas peligrosas), así como la adición de nutrientes restauradores y la mezcla frecuente, a fin de impulsar la actividad biorremediadora. Esta técnica se denomina «landfarming» para reflejar que se trata de un cultivo de la tierra en sí, para volverla una vez más adecuada como tierra en contextos ambientales o agrícolas.
• Bioapilamiento: el apilamiento, aireación y enriquecimiento de nutrientes de suelos contaminados para promover la biorremediación.

Quienes realizan esfuerzos de biorremediación monitorean regularmente el progreso de los materiales contaminados para garantizar que la biorremediación avance a un ritmo razonable. Todas las técnicas de biorremediación se llevan a cabo en áreas donde el medio ambiente está mínimamente expuesto a los materiales peligrosos que se están tratando.

La biorremediación del suelo puede implicar tanto un tratamiento en fase sólida como en fase líquida. La biorremediación en fase líquida implica la adición de agua al suelo contaminado para facilitar su mezcla dentro de un biorreactor. La biorremediación en fase sólida no implica la adición de agua al suelo contaminado, lo que permite un mayor control de otros factores en el proceso de biorremediación.

Ventajas de la biorremediación ex situ

La biorremediación ex situ tiene varias ventajas importantes:

• Se pueden crear condiciones más favorables para la biorremediación, permitiendo así una tasa de rotación más rápida en la conversión de sustancias peligrosas en sustancias más benignas, así como una aplicabilidad generalizada, con una mayor diversidad en los tipos de suelo y sustancias que se pueden tratar.
• Generalmente se logra una remediación más exhaustiva, ya que es más fácil garantizar que la biorremediación se lleve a cabo en todo el suelo o sustancia contaminada.
• Es más fácil prevenir una mayor contaminación (es decir, la del suelo contaminado que esparce sus contaminantes por todo el entorno circundante).

Desventajas de la biorremediación ex situ

Las desventajas de la biorremediación ex situ incluyen:

• Las exigencias financieras y las dificultades logísticas que supone transportar cantidades de suelo o agua contaminados a distancias considerables.
• El espacio y el aislamiento necesarios para llevar a cabo remediaciones ex situ sin un riesgo significativo de contaminación no intencionada.
• Un riesgo mayor corren quienes participan en el esfuerzo de biorremediación ex situ.
• Se requiere más experiencia para llevar a cabo eficazmente biorremediaciones ex situ.

Ejemplos de biorremediación ex situ

La biorremediación ex situ se puede ejemplificar de la siguiente manera:

• Tratamiento de la tierra: los contaminantes se aplican a la capa superior del suelo en un área delimitada, donde pueden transformarse lentamente en sustancias más benignas mediante procesos biológicos.
• Compostaje: los desechos orgánicos se juntan y almacenan, generalmente dentro de un contenedor cerrado, y se dejan descomponer. Este proceso también se puede aplicar a los desechos inorgánicos.
• Reactores de lodo: el suelo contaminado se coloca en un biorreactor y se diluye para permitir una mayor facilidad de movimiento del contenido de los desechos dentro del contenedor.

Resumen de la lección

La remediación de aguas subterráneas es el tratamiento de las aguas subterráneas contaminadas. La remediación, o la conversión de sustancias peligrosas en otras más benignas, se puede lograr mediante técnicas físicas, biológicas o químicas. La biorremediación es la forma biológica de remediación y abarca tanto la biorremediación in situ como la biorremediación ex situ. La biorremediación ex situ se refiere a la eliminación del material contaminado del medio ambiente para su biorremediación, mientras que la biorremediación in situ se produce dondequiera que se encuentre el material peligroso. La biorremediación ex situ permite establecer las condiciones que mejor fomenten el proceso de biorremediación y, por lo tanto, en algunos aspectos es más eficiente que la biorremediación in situ. Además, la biorremediación ex situ evita que el contaminante se propague aún más por el entorno natural en el que se encontró. Los desafíos de la biorremediación ex situ son descubrir qué condiciones favorecerán la biorremediación en una sustancia determinada (lo que requiere un alto grado de experiencia), así como las dificultades financieras y logísticas del transporte de materiales peligrosos.

Los métodos de biorremediación ex situ incluyen biorreactores, landfarming y biopilación. Los biorreactores son recipientes de gran tamaño en los que se almacenan y mezclan materiales peligrosos. El landfarming implica colocar tierra contaminada en un lecho revestido, mientras que la biopilación implica la creación de pilas aireadas de tierra contaminada.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador