Curso de tecnologías del control de la contaminación del suelo

Curso de tecnologías del control de la contaminación del suelo

Biorremediación de suelo contaminado por hidrocarburos usando lodos residuales como fuente alterna de nutrientes

Lourdes Mamani Puma

Universidad Nacional de Juliaca

Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental y Forestal

Email: Lourdes.mamani.iaf@gmail.com

Resumen: 

En la presente itrabajo se evaluó el proceso de biorremediación aeróbica de un suelo contaminado con hidrocarburos de petróleo empleando lodos residuales provenientes de una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR), como fuente alterna de macro y micronutrientes. La contaminación del suelo fue resultado de derrames accidentales de diesel, aceite y grasas. Se pretende realizar experimentos a escala laboratorio y piloto, ajustados a capacidad de campo y a una relación carbono:nitrógeno (C:N) = 10:1, en los cuales se evaluaron el efecto de la adición de nutrientes, la densidad del material a remediar y la influencia del tamaño de la partícula en el proceso de degradación. Se demostrara que los lodos residuales propiciaron la estimulación de los microorganismos nativos del suelo y estos últimos a su vez fueron los responsables de degradar los hidrocarburos. El suelo sometido a remediación aeróbica podrá mantenerse dentro de lo establecido en la normativa peruana, y esto mejorara la productividad de las industrias petroleras en el país.

Palabras claves: biorremediacion, contaminación del suelo, hidrocarburos, nutrientes.

1. Introducción

Los problemas de contaminación en el ámbito local, nacional e internacional son parte de nuestra vida cotidiana; es preocupante la manera en cómo se han ido degradando los ecosistemas de nuestro planeta, y la capa superficial de la corteza terrestre no es la excepción. (Scott et al., 2005) La actividad industrial ha ocasionado uno de los problemas más serios en materia de contaminación de suelos, donde el derrame de hidrocarburos derivados del petróleo ocupa uno de los primeros lugares. (Bhattacharyya y Shekdar, 2003), debido a que estos compuestos están asociados mayormente con la incidencia de cáncer en los seres humanos y son reportados como potentes mutágenos, (OMS, 2012).

El intenso uso del petróleo provoca la liberación de sus derivados en el medio ambiente por accidentes y actividades relacionadas con el combustible, que es una de las principales causas de la contaminación del agua y del suelo (Das & Chandran, 2011). Según la Federación Internacional de contaminación de Cisternas (Acuña, et al , 2008), la cantidad total de petróleo perdido en el medio ambiente debido a incidentes petroleros en año 2000 fue 208,000 toneladas y 6,000 toneladas en el año 2016. Un accidente extremadamente grave ocurrió en el año 2000 en Brasil, donde 1.3 millones de litros de aceite se derramaron en la Bahía de Guanabara desde una tubería (Tamm et al., 2002). 

En américa latina, como consecuencia de varios siglos de actividad minera, la industria de la química básica, petroquímica y de refinación del petróleo, han producido grandes cantidades de residuos peligrosos difíciles de cuantificar. (Martínez-prado, Pérez-lópez, Pinto-espinoza, Amelia, & Ana, 2011) se sabe que en 1999, de acuerdo a cifras publicadas por el INEGI-INE (2000), los sitios contaminados por hidrocarburos, aún en las estimaciones más conservadoras, ascendían a varios miles de lugares y éstos eran equivalentes a 25 967 km2 de superficie de suelo degradado dentro del Perú. (Martínez-prado et al., 2011)

Al ingresar un sistema de auditorías ambientales para  las industrias petroleras, se reducción la contaminación debido a que la empresa para mitigar su efecto en el medio ambiente y la salud buscó asesoría para establecer una tecnología de remediación que fuera sencilla, flexible, de bajo costo y que permitiera alcanzar los niveles aceptables en la normatividad peruana vigente (Osorio-Rodríguez 2010), dentro de las técnicas a usar la biorremediación se han usado con éxito en temas de recuperación de suelo contaminados, por su trabajabilidad y de bajo costo (Lee et al. 2007).

Entre los contaminantes antropogénicos del suelo, productos orgánicos derivados del petróleo tales como el hidrocarburo aromático policíclico (HAP) requiere una atención significativa, debido a que representan un grupo de compuestos químicos potencialmente dañinos, que influyen en el deterioro de la salud humana y de los ecosistemas. Estos compuestos tienen fuerte hidrofobicidad y una tendencia a la bioacumulación y biomagnificación (Nizzetto et al., 2008). Por lo tanto los HAP son persistentes, potencialmente carcinogénicos y altamente tóxicos para la biota del suelo y afectan negativamente la calidad del suelo y los acuíferos (Das y Chandran, 2011).

La remediación de sitios contaminados con HAP ha sido objeto de Estudios significativos alrededor del mundo, debido a sus propiedades hidrofóbicas su presencia en altas concentraciones pueden llevar a un agotamiento de los nutrientes esenciales del suelo como el fósforo y el nitrógeno (Nikolopoulou y Kalogerakis, 2010), lo que resulta en una reducción en el crecimiento microbiano y la utilización de carbono lo que a su vez dificulta el proceso de biodegradación en suelos contaminados (Chorom et al., 2010). En general, manteniendo una óptima química del suelo, características físicas y biológicas, así como nutrientes esenciales son Importante para mejorar el crecimiento microbiano y la eficiencia de degradación. (Muter et al., 2012; Moghaddam y Bakar, 2016).

Por otra parte, los lodos residuales o biosólidos son el subproducto resultante del tratamiento biológico de las aguas domésticas, (SEMARNAT 2002) los cuales pueden ser compostados y ser usados para mejorar la calidad de los suelos y estimular a la población microbiana para que promueva la degradación de contaminantes orgánicos, ya que son ricos en materia orgánica, macro y micro nutrientes. Además, los lodos residuales contienen una alta diversidad microbiana, mucho más grande que la de cualquier suelo fértil. (Wan et al. 2002, Lee et al. 2007).

Los lodos residuales contienen grandes concentraciones de nitrógeno inorgánico, fósforo y materia orgánica, lo que los hace ideales para estimular la actividad microbiana del suelo. Los lodos residuales pueden ser usados como fuente alterna de macro y micro nutrientes y al estimular la actividad microbiana se logrará una mayor degradación de los hidrocarburos presentes en el suelo, siempre y cuando la concentración de patógenos, metales pesados y compuestos orgánicos tóxicos sea baja (Rivera-Espinoza y Dendooven 2003). Dicha práctica resulta benéfica para el ambiente, dándole un uso a lo que comúnmente se ha venido manejando como un desecho.

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