UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIAS E INGENIERIA

INGENIERIA AMBIENTAL

TRABAJO PARTE B

QUIMICA AMBIENTAL

CURSO: 401549_78

TATIANA ROJAS CARDENAS

C.C.1057578018

CLAUDIA MERCEDES ALVAREZ RINCN

C.C. 1057573458

EDINSSON DANIEL NARANJO

C.C. 74084957

NESTOR ANDRES SIERRA

C.C. 1055313359

JUAN GABRIEL FUENTES

C.C. 1002769646

STELLA DIAZ NIERA

TUTORA

SOGAMOSO BOYAC COLOMBIA SEPTIEMBRE 2015

ALTOS NIVELES DE CONTAMINACION POR METALES PESADOS EN LAS FUENTES HIDRICAS DEL MUNICIPIO LA ESPERANZA.

Causa que origina el problema? En el rea metropolitana del Municipio la Esperanza, existen talleres de recubrimiento electroqumico dedicados a la fabricacin de recubrimientos anticorrosivos, de soldadura y decorativos, estn actividades generan residuos de cadmio, cromo, cobre, cianuro, zinc, nquel, plata, estao, cidos y plomo. Algunos de las sustancias relacionadas son corrosivas y toxicas, lo que ha generado la destruccin de la vida acutica, impidiendo los procesos de auto purificacin biolgica, con la esterilizacin de las fuentes hdricas afectadas. Tambin han presentado descomposicin sptica de los productos con alta demanda biolgica de oxigeno que agota la demanda de oxgeno, impidiendo el crecimiento de la vida acutica, generando olores ofensivos y procesos de eutrofizacin.

DIAGRAMA CAUSA EFECTO

Mapa conceptual con juicio de valor

PARTE C. Metodologa(s) de remediacin qumica.

La acumulacin de desechos, por el desarrollo de actividades industriales, especialmente

por los talleres de recubrimiento electroqumico en el rea metropolitana del Municipio La

Esperanza, genera la dispersin de gran diversidad de residuos de cadmio, cromo, cobre,

cianuro, zinc, nquel, plata, estao, cidos y plomo en aguas superficiales, con la

consecuente filtracin de los mismos hacia las aguas subterrneas: los acuferos que

constituyen la reserva de agua potable.

Para eliminar las sustancias contaminantes que han sido vertidas con conocimiento o

accidentalmente en las fuentes hdricas, se tienen en cuenta los procesos de remediacin

que pueden efectuarse in situ, o sea en el mismo lugar donde ha ocurrido el derrame, o

bien ex situ, separando la porcin contaminada y trasladndola a un reactor. Tal es el caso

de efluentes industriales o domiciliarios que se tratan previamente al vertido al medio

ambiente.

MOVILIZACION DE LOS METALES PESADOS.

Biolixiviacin. Este proceso se ha aplicado con xito utilizando bacterias oxidadoras del

hierro o sulfuros, como Thiobacillus ferroxidans o Thiobacillus thiooxidans,

respectivamente, en la recuperacin de Cu, Ni, Zn y Cd, tanto en condiciones aerobias

como anaerobias, ya que estos microorganismos pueden utilizar el catin Fe3+ como ltimo

aceptor de electrones en lugar del O2 (2). Las bacterias del gnero Thiobacillus son

microorganismos acidfilos, es decir, requieren un pH = 2,5 para crecer en condiciones

ptimas, lo cual resulta adecuado para mantener a los metales en solucin, sobre todo al

Fe3+. Con valores de pH mayores a 5,5, estos microorganismos no se desarrollan, por lo

tanto la lixiviacin no sera efectiva.1

INMOBILIZACION DE METALES PESADOS.

Tanto los microorganismos resistentes como tolerantes son de particular inters como

captores de metales en sitios contaminados, debido a que ambos pueden extraer los

contaminantes.

Mecanismos:

Biosorcin

La biosorcin es un fenmeno ampliamente estudiado en la biorremediacin de diversos

1 http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/Actualizaciones/metales/metales.htm

metales pesados como el cadmio, cromo, plomo, nquel, zinc y cobre (13, 19, 28, 29). Los

microorganismos utilizados como biosorbentes, aislados a partir de ecosistemas

contaminados, retienen los metales pesados a intervalos de tiempo relativamente cortos al

entrar en contacto con soluciones de dichos metales. Esto minimiza los costos en un

proceso de remediacin, ya que no requiere el agregado de nutrientes al sistema, al no

requerir un metabolismo microbiano activo.

Los fenmenos de biosorcin se caracterizan por la retencin del metal mediante una

interaccin fisicoqumica del metal con ligandos pertenecientes a la superficie celular.

Bioacumulacin

Este mecanismo celular involucra un sistema de transporte de membrana que internaliza al

metal pesado presente en el entorno celular con gasto de energa. Este consumo energtico

se genera a travs del sistema H+-ATPasa. Una vez incorporado el metal pesado al

citoplasma, ste es secuestrado por la presencia de protenas ricas en grupos sulfhdricos

llamadas metalotionenas o tambin puede ser compartimentalizado dentro de una vacuola,

como ocurre en hongos.

Biomineralizacin

Los microorganismos son capaces de precipitar metales y radionclidos como carbonatos

e hidrxidos, mediante un mecanismo de resistencia codificado en plsmidos. Este

mecanismo aparece por el funcionamiento de una bomba que expulsa el metal txico

presente en el citoplasma hacia el exterior celular en contracorriente a un flujo de H+ hacia

el interior celular. Esto produce una alcalinizacin localizada sobre la superficie celular

externa y por lo tanto la precipitacin del metal pesado

Otra forma de precipitar los metales es a travs de la formacin de sulfuros o fosfatos, como

resultado de alguna actividad enzimtica celular. Un ejemplo de ello es la precipitacin de

sulfuros metlicos en reactores con cultivos mixtos de bacterias reductoras de sulfato (10,

21) o la acumulacin de Cds en la pared celular de las bacterias Klebsiella

planetcola y Pseudomonas aeruginosa (26, 35).

Biotransformacin

Este es un proceso que involucra un cambio qumico sobre el metal pesado, como por

ejemplo en el estado de oxidacin o metilacin. Esta transformacin biolgica de los

metales pesados que resultan txicos mediada por enzimas microbianas puede dar como

resultado compuestos poco solubles en agua o bien compuestos voltiles.

Quimiosorcin mediada por microorganismos.

Dentro de este trmino se pueden describir aquella clase de reacciones en donde los

microorganismos biomineralizan un metal, formando un depsito primario. Este depsito

primario funciona como ncleo de cristalizacin, con la subsecuente deposicin del metal

de inters, promoviendo y acelerando as el mecanismo de mineralizacin

Cualquiera de los mecanismos microbianos descritos remueve los metales pesados de

efluentes contaminados.

BIBLIOGRAFIA.

Microorganismos y metales pesados. Recuperado de

http://www.quimicaviva.qb.fcen.uba.ar/Actualizaciones/metales/metales.htm

Restauracin y remediacin de Aguas. Recuperado de

http://www.uclm.es/users/higueras/MAM/MAM9.htm