Biotecnología Ambiental

La biotecnología ambiental tiene varias aplicaciones:

Biorremediación de lugares contaminados.

Es una tecnología que utiliza el potencial metabólico de los microorganismos (fundamentalmente bacterias, pero también hongos y levaduras) para transformar contaminantes orgánicos en compuestos más simples poco o nada contaminantes, y por tanto, se puede utilizar para limpiar terrenos o aguas contaminadas, como en el caso de los vertidos petrolíferos.

Estrategias relacionadas con la biorremediación:

-Bioestimulación: facilitar la labor de las bacterias autóctonas mediante el aporte

de nutrientes y/o condiciones físico-químicas favorables.

-Bioaumentación: consiste en aportar bacterias con capacidades degradativas

del/los contaminantes para facilitar su eliminación.

La biorremediación emplea microorganismos para limpiar el medioambiente. Es un proceso natural y fue probado con éxito en aguas y suelos contaminados con petróleo.

Ventajas de la biorremediación:

-Amplio ámbito de aplicabilidad (sólidos, líquidos y gases)

 -Es una tecnología poco intrusiva en el medio y generalmente no requiere

componentes estructurales o mecánicos dignos de destacar.

-Comparativamente es económica y, al tratarse de un proceso natural, suele

tener aceptación por parte de la opinión pública.

Depuración de aguas residuales.

Este proceso tiene el objetivo genérico de conseguir, a partir de aguas negras o mezcladas y mediante diferentes procedimientos físicos, químicos y biotecnológicos, un agua efluente de mejores características de calidad y cantidad, tomando como base ciertos parámetros normalizados. Las aguas residuales generadas en las poblaciones urbanas deben regresar al medio ambiente, ya sea a través del cauce de un río, un lago o el mar. Estas aguas no deben provocar una contaminación en estos ecosistemas. Por ello, el agua residual se trata en plantas de depuración de agua para rebajar la cantidad de contaminantes.
El sistema para la depuración del agua se divide en varias fases:

Tratamiento primario: engloba una fase de pretratamiento de agua y una depuración primaria en un decantador. Se retiran del agua grandes sólidos (trapos, maderas, piezas de coche, escombros) mediante una filtración por rejillas. Se separan del agua las grasas y se corrige el pH para permitir un posterior ataque de microorganismos a la materia disuelta en ella. En un decantador de grandes dimensiones se recogen los sólidos, donde precipitan en el fondo, generando lodos que serán conducidos a un digestor. Tratamiento secundario: también llamado depuración secundaria. Se elimina la materia orgánica por acción de microorganismos. Este tratamiento es aerobio y se comprueba su efectividad midiendo la cantidad de oxígeno consumido por los microorganismos en la oxidación de la materia orgánica. A medida que disminuye la cantidad de materia orgánica del agua, también disminuye el consumo de oxígeno.

• El agua que sale de este tratamiento entra en el tanque de decantación en el que, por sedimentación, se depositan en el fondo materiales inorgánicos y orgánicos insolubles. Una vez que sale el agua de este tanque en el que permanece, al menos dos días, ha perdido el 95% de la materia orgánica que llevaba dispersa. Después se vierte el agua al medio ambiente.
• Los restos depositados en el tanque de decantación se trasladan a los digestores de cieno (lodo), donde las bacterias fermentadoras y bacterias metanógenas, en un ambiente anaerobio, producen el denominado biogás, que puede utilizarse como fuente de energía.
• Los sólidos depositados en el digestor de lodos se retiran periódicamente y, después de eliminarse la mayor parte de los microorganismos, son utilizados como abono agrícola.

El tratamiento de residuos. 

Es la recolección, transporte, procesamiento o tratamiento, reciclaje o disposición de material de desecho,producida por la actividad humana,con la que se reduce los efectos perjudiciales en la salud y la estética del entorno, aunque actualmente no sólo se trabaja para reducir la contaminación ocasionada en el medio sino para recuperar los recursos del mismo. La gestión de residuos puede abarcar sustancias sólidas, líquidas o gaseosas con diferentes métodos para cada uno.

Hay distintos tipos de tratamiento según el material:  

• Tratamiento de los materiales orgánicos. 

        -Proceso anaerobio: Biometanización.
        -Proceso aerobio: Compostaje. 

• Tratamiento de los plásticos. Los envases de plástico pueden someterse a tres tipos de procesos: 

          - Reciclado mecánico.          - Reciclado químico. 
          - Valorización energética.

•  Tratamiento del vidrio. Los envases de vidrio se pueden reciclar sin que el material pierda ninguna de sus propiedades. 
• Tratamiento del papel y cartón. Consiste en la recuperación de las fibras de celulosa mediante separación en soluciones acuosas a las que se incorporan sustancias específicas con el fin de eliminar la tinta. 
• Tratamiento de los metales. Los envases de acero estañado, más conocidos como hojalata, son perfectamente reciclables, se emplean en la fabricación de otros envases o como chatarra en las fundiciones siderúrgicas después de haber sido desestañada la hojalata. Todo el acero recuperado se recicla por las necesidades de las acerías. 
• -Tratamiento de los tetrabrik. Se reciclan de dos maneras : 

         -Reciclado conjunto: Dando lugar a un material aglomerado denominado Tectán. 
         -Reciclado por separado: Los componentes se aprovechan de modo independiente. 

También el resto de residuos que sufren, algunos, procesos más complejos.

El compostaje. 

• El compostaje es un proceso biológico termofílico en donde la materia orgánica es descompuesta por una gran cantidad de microorganismos. Bacterias, hongos, protozoos, ácaros, miriápodos, entre otros organismos aeróbicos, digieren los compuestos orgánicos transformándolos en otros más simples; Es decir: es un proceso de descomposición oxidativa de los constituyentes orgánicos de los materiales de desecho. Potenciada con nuevos aportes biotecnológicos.
• Tiene múltiples funciones: Desde la perspectiva medioambiental; el compostaje facilita la gestión de los residuos orgánicos, reduciendo su peso, volumen y peligrosidad, permitiendo además reciclar los recursos contenidos en ellos. También puede llevarse a cabo únicamente como tratamiento previo a la incineración o el vertido, ya que al reducir el volumen de los mismos se hacen más manejables y menos contaminantes. Desde el punto de vista agrícola;  con el compostaje se obtiene un material maduro, estable e higienizado, con un alto contenido en materia orgánica y componentes húmicos denominado compost, el cual puede ser utilizado sin riesgo en Agricultura por no contener sustancias fitotóxicas, favoreciendo el crecimiento y el desarrollo de las plantas.

La biodegradación. 

 Biodegradable es el producto o sustancia que puede descomponerse en los elementos químicos que lo conforman, debido a la acción de agentes biológicos, como plantas, animales, microorganismos y hongos, bajo condiciones ambientales naturales.
No todas las sustancias son biodegradables bajo condiciones ambientales naturales. A demás la velocidad de biodegradación de las sustancias depende de varios factores, principalmente de la estabilidad que presenta su molécula, del medio en el que se encuentran, que les permite estar biodisponibles para los agentes biológicos y de las enzimas de dichos agentes. 

-Varios tipos de materiales biodegradables son: 
Las bolsas biodegradables y los plásticos biodegradables. Que se han ido creando para reducir la contaminación, y salvar zonas verdes. 

Procesos de erosión Marina.

Existen varios procesos de erosión marina; mecánica, biológica y química. 

Las acciones mecánicas son, sin duda, las de mayor eficacia, extensión y vigor, y hasta espectaculares, de todos los procesos morfogenéticos que afectan al litoral. Distinguimos entre la acción de las olas y las corrientes marinas.

-Acción de las olas. 

La acción de la olas básicamente se reduce a que el exceso de altura y la disimetría debida al empuje de las olas posteriores provoca un exceso de arqueo, la caída de la cresta y la ruptura de la ola. De esta forma el movimiento de ondulación se transforma en movimiento de translación y es en esta zona de rompiente donde la ola adquiere competencia morfogenética. 

-Acción morfogenética: 

Las olas tienen dos tipos de movimientos: 

-Ola constructiva: Se efectúa sobre la playa y es capaz de mover grandes cantidades de carga sólida. Es de carácter remontante.

-Movimiento de resaca: Es el flujo de retorno que se efectúa en forma de arroyada debajo de la superficie.

Aunque estos mecanismos tienen diferente efecto sobre los acantilados. El agua realiza un mecanismo de compresión y descompresión continuo en el interior de la roca,produciendo así el derrumbamiento, y formando la rasa litoral. 

-Las corrientes marinas. 

Las corrientes marinas generan mareas. Existen mareas altas y mareas bajas. Según la fuerza, dirección y sentido de éstas, pueden formar, mareas de salinidad ( cuando las aguas marinas invaden las fluviales), mareas dinámicas ( cuando mareas fluviales penetran en el mar ) y corrientes de descarga. (cuando ambas se refuerzan al haber aportes masivos de agua) 

En función de la velocidad podemos tener formas de deposición, según el calibre, y fenómenos de transporte. Las modalidades de transporte coinciden con las que se dan en las corrientes de agua; suspensión, saltación, rodamiento y arrastre. Su competencia morfogenética es mucho mayor que la de las grandes corrientes oceánicas.

 

-Acción química: 

 Hay ciertas sustancias disueltas en el agua marina. Como el cloruro de sodio. Algunas de ellas afectan a las rocas calizas, desgastándolas y creando oquedades en ellas, cada vez que se mojan y se producen esas 'actividades químicas'. 

También las transforman y\o deforman procesos como la hidrólisis. 

-Acción biológica: 

Existen diversidad de animales que se alimentan en el fondo marino de estas rocas que allí habitan. Otos las corroen, o las agujerean, perforándolas.