LA IMPORTANCIA DE LA INGENIERIA AMBIENTAL

Importancia de la Biología en la Ingeniería Ambiental

En sentido etimológico, biología significa estudio de la vida (bios= vida y logos =estudio). Es la ciencia de la vida, que trata del estudio de los seres vivos desde varios ámbitos: su clasificación, organización, constitución química, funcionamiento, capacidad reproductiva y su interacción con el medio.

Además del estudio de todas las formas vivientes, analiza los fenómenos relacionados a ellos, procurando, a través de variados métodos, comprender las causas del comportamiento y las leyes que controlan tales mecanismos. La biología aplica estos conocimientos en la utilización de los recursos vivos y su conservación.

Al perseguir estos fines, la biología da lugar a una serie de ciencias, que le sirven como auxiliares en su continua investigación. Son las ciencias biológicas, cada día más numerosas: zoología, botánica, anatomía, fisiología, morfología, histología, genética, embriología, ecología, etología, fitogeografía, bioquímica, citología, micología, microbiología; entre algunas de las más conocidas.

Fundamentalmente, la biología es una ciencia “básica” que, principalmente busca conocer cómo funcionan los seres vivos. Esta es la base las ciencias aplicadas que están dirigidas a obtener resultados científicos prácticos para mejorar la calidad de vida. La medicina, agricultura, industria y la ingeniería deben en gran parte su desarrollo y avances científicos a los aportes de la ciencias básicas, dentro de las cuales se destaca la biología.

Los recursos alimenticios y su calidad, los factores que causan las enfermedades, las plagas, la explotación sostenible de los recursos naturales, el mejoramiento de las especies productivas, el descubrimiento y la producción de medicinas, etc., son campos de investigación fundamentados en los estudios biológicos.

Recordemos que la biología estudia también los factores del entorno que rodean a los seres vivientes; y por medio de la rama conservacionista/ambientalista busca maneras más efectivas para reducir los inconvenientes del ambiente buscando preservar la existencia de todos los seres vivientes que habitan el planeta.

El campo de la protección y recuperación ambiental, requiere importantes aportes de esta ciencia básica como insumo para obtener tecnologías apropiadas en el uso de los recursos. Citemos algunos ejemplos:

1. Conservación del suelo

Los organismos del suelo aportan una serie de servicios fundamentales para la sostenibilidad de todos los ecosistemas. Son el principal agente del ciclo de los nutrientes, regulan la dinámica de la materia orgánica del suelo, la retención del carbono y la emisión de gases de efecto invernadero, modifican la estructura material del suelo y los regímenes del agua, mejorando la cantidad y eficacia de la adquisición de nutrientes de la vegetación y la salud de las plantas. Estos servicios no sólo son decisivos para el funcionamiento de los ecosistemas naturales, sino que constituyen un importante recurso para la gestión sostenible de los sistemas agrícolas. (http://www.madrimasd.org)

2. Biotecnología

Consiste en la utilización de un ser vivo o parte de él para la transformación de una sustancia en un producto de interés.

Se pueden distinguir dos etapas en la biotecnología:

a. 1ª Etapa: Biotecnología tradicional, donde no se utilizan técnicas de manipulación del ADN: ejemplo: biorremediación y fitorremediación.

Biorremediación

La biorremediación es el uso de seres vivos para restaurar ambientes contaminados. Es un concepto que no se debe de confundir con depuración. La depuración es la eliminación, ya sea por métodos físico/químicos o biológicos, de un contaminante antes de que éste alcance el medio ambiente. Cuando la contaminación ya se ha producido, se precisa restaurar el ecosistema contaminado, para lo que se pueden utilizar diversas estrategias. Una de ellas es la biorremediación.

Se pueden emplear diversos organismos en los procesos de biorremediación. Los más usados son los microorganismos (tanto bacterias, como algas y hongos) y las plantas (en procesos llamados fitorremediación), pero también se pueden utilizar otros seres vivos tales como los nemátodos (vermiremediación). Entre los microorganismos se destacan especialmente las bacterias, los seres vivos con mayor capacidad metabólica del planeta, estas pueden degradar prácticamente cualquier sustancia orgánica. Si la sustancia se degrada completamente se habla de mineralización; este es el proceso ideal, pero no siempre ocurre. Algunas sustancias no son degradadas sino transformadas en otras (biotransformación). La biotransformación puede ser peligrosa, ya que la nueva sustancia formada puede ser tan nociva o más que la de partida. Finalmente hay sustancias que no son degradadas y se las denomina recalcitrantes. Éstas se acumulan durante mucho en el medio ambiente, especialmente si además son resistentes a procesos físico/químicos como la radiación ultravioleta o la oxidación.

Las bacterias además pueden eliminar los contaminantes en ambientes donde hay oxígeno (llamados aeróbicos), pero también en ambientes sin oxígeno (llamados anaeróbicos), ya que pueden respirar otras sustancias diferentes al oxígeno (aceptores de electrones), como por ejemplo el nitrato, el sulfato, el hierro (III), el manganeso, el selenio, etc

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Todos aquellos contaminantes que puedan ser degradados o transformados por los seres vivos son susceptibles de ser eliminados mediante procesos de biorremediación. Los compuestos orgánicos suelen ser degradados total o parcialmente y eliminados por completo del ecosistema. Por ejemplo, compuestos contaminantes tales como el tolueno, el fenol o los polibifenilos clorados (PCBs) pueden ser utilizados como fuente de carbono por bacterias, tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. Bacterias de los géneros Pseudomonas, Ralstonia, Burkholderia o Mycobacterium pueden eliminar hidrocarburos aromáticos como el tolueno o el naftaleno, pesticidas como las atrazinas, aditivos de la gasolina como el tricloruro de etilo o sustancias venenosas como el cianuro potásico, tanto de ambientes sólidos (suelos) como líquidos (rios y mares).

Pero, además muchas bacterias son capaces de modificar sustancias químicas peligrosas, transformándolas en otras menos tóxicas. Así, algunas bacterias pueden reducir la biodisponibilidad (hacerla menos accesible y por tanto menos tóxica) de metales pesados tales como el mercurio, el arsénico, el cromo, el cadmio, el zinc o el cobre. (http://oldearth.wordpress.com).

Fitorremediación

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