BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que
utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación
o modificación de productos o procesos para usos específicos (Convention on
Biological Diversity, Article 2. Use of Terms, United Nations. 1992).
Mediante la
biotecnología, los científicos buscan formas de aprovechar la "tecnología
biológica" de los seres vivos para generar alimentos más saludables,
mejores medicamentos, materiales más resistentes o menos contaminantes,
cultivos más productivos, fuentes de energía renovables e incluso sistemas para
eliminar la contaminación.
Una de las aplicaciones de la biotecnología se centra en el
medio ambiente. La Sociedad Internacional de Biotecnología Ambiental define a
la biotecnología ambiental como
"el desarrollo, uso y regulación de sistemas biológicos para la
remediación de entornos contaminados (tierra, aire, agua) y para procesos
amigables con el entorno natural (tecnologías "verdes" y desarrollo
sustentable)".
La biotecnología ambiental se refiere a la aplicación de los
procesos biológicos modernos para la protección y restauración de la calidad
del ambiente.
El uso de microorganismos en
procesos ambientales se encuentra desde el siglo XIX. Hacia finales de 1950 y
principios de 1960, se descubrió la estructura y función de los ácidos
nucleicos.
Se puede distinguir entre
biotecnología antigua tradicional y la biotecnología de segunda generación, la
cual, en parte, hace uso de la tecnología del ADN recombinante.
Actualmente, la principal
aplicación de la biotecnología ambiental es limpiar la polución. La limpieza
del agua residual fue una de las primeras aplicaciones, seguida por la
purificación del aire y gases de desecho mediante el uso de biofiltros.
En la biotecnología ambiental existen múltiples campos de aplicación:
En la biotecnología ambiental existen múltiples campos de aplicación:
- La biorremediación para la limpieza de lugares contaminados.
- Depuración de aguas residuales.
- Tratamiento de residuos y compostaje.
- La biodegradación de materiales (por ejemplo, los plásticos biodegradables).
Fuente
BIORREMEDIACIÓN
La biorremediación se aplica a un
medio ambiente alterado por contaminantes. Es un proceso que pretende devolver
ese ambiente a su condición natural por medio de microorganismos, plantas,
hongos o enzimas derivadas de ellos.
El tratamiento más generalizado
es la limpieza de derrames de petróleo. Consiste en la adición de fertilizantes
sulfatos o connitratos que tienen la función de estimular la reproducción de
las bacterias introducidas. De esta forma se facilita la descomposición del
petróleo crudo.
El proceso de biorremediación se
clasifica como:
- In situ: consiste en trabajar y arreglar el lugar contaminado sin trasladarlo, sin moverlo de donde está. Ejemplos: compostaje, ventilación biológica, filtración por raíces, estimulación biológica utilización de biorreactores, etc.
- Ex situ: el material contaminado se traslada a otro lugar con el fin de completar su descontaminación.
DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
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 como se puede ver en la siguiente imagen:
- Tratamiento primario: engloba una fase de pretratamiento de agua y una depuración primaria en un decantador.
- Tratamiento secundario o depuración secundaria: Se elimina la materia orgánica por acción de microorganismos.
- El agua que sale de este tratamiento entra en el tanque de decantación en el que permanece al menos dos días. Después de este proceso ha perdido el 95% de la materia orgánica que llevaba dispersa y ya es posible vertirla en el medio ambiente.
TRATAMIENTO DE RESIDUOS Y
COMPOSTAJE
La gestión de residuos, es la
recolección, transporte, procesamiento o tratamiento, reciclaje o disposición
de material de desecho, generalmente producida por la actividad humana, en un
esfuerzo por reducir los efectos perjudiciales en la salud humana y la estética
del entorno, aunque actualmente se trabaja no solo para reducir los efectos
perjudiciales ocasionados al medio ambiente sino para recuperar los recursos del
mismo.
La gestión de residuos puede
abarcar sustancias sólidas, líquidas o gaseosas con diferentes métodos para
cada uno. Dependiendo del tipo de residuo y el área, el proceso puede continuar
con un tratamiento específico. Uno de los más utilizados es el compostaje.
El compostaje consiste en la
descomposición aeróbica (con oxígeno) de residuos orgánicos como restos
vegetales, animales, excrementos y purines, por medio de la reproducción masiva
de bacterias aerobias termófilas que están presentes en forma natural en
cualquier lugar. El material orgánico resultante se puede reciclar como abono
para agricultura.
El mayor problema de este método,
consiste en estar seguro de que los residuos orgánicos sean limpios, es decir,
que no contengan ninguna sustancia (p.e.: metales pesados) que pueda afectar a
la salud si pasa a la cadena alimentaria a través de la agricultura.
Otro campo de aplicación de la
biotecnología ambiental es el uso de insecticidas.
Estas sustancias también corren el riesgo de afectar a la salud humana ya que
se aplican sobre productos alimenticios (huertos; verduras, hortalizas,
frutas…).
Por otra parte, el uso de
insecticidas esta mundialmente discutido en el ámbito científico ya que afecta
no solo a los vegetales, sino también al medio ambiente en el que crecen. Se
fabrican cada año nuevos insecticidas adaptados a las nuevas plagas de
insectos, cuyas consecuencias de pueden observar en esta fotografía.
BIODEGRADACIÓN
Biodegradable es el producto que puede descomponerse en los
elementos químicos que lo forman gracias a la acción de agentes biológicos bajo
condiciones ambientales naturales. Las sustancias son biodegradables son
sustancias recalcitrantes. La velocidad de biodegradación depende de la
estabilidad que presenta su molécula, del medio y de las enzimas de dichos
agentes.
La biodegradación es empleada por algunos microorganismos para
producir energía y crear otras sustancias (aminoácidos), para la eliminación de
ciertos contaminantes, como los desechos orgánicos urbanos, etc. No obstante en
vertidos que presenten materia biodegradable pueden no ser efectivos, en estos
casos se adaptan las condiciones en las que las bacterias puedan realizar su
función.
La degradación puede ser aerobia o anaerobia. Son aerobios
los organismos que pueden vivir en presencia de oxígeno diatómico (O) por
tanto, la degración aerobia es aquella que se desarrolla en un medio rico en
oxígeno, a diferencia de uno anaerobio, donde el oxígeno está ausente.
Un ejemplo de biodegradación, es el plástico biodegradable que
está fabricado con materias primas orgánicas que al eliminarse como residuo se
descomponen sirviendo de abono orgánico para las plantas.
En consecuencia, la biotecnología puede ser
utilizada para evaluar el estado de los ecosistemas, transformar contaminantes
en sustancias no tóxicas, generar materiales biodegradables a partir de
recursos renovables y desarrollar procesos de manufactura y manejo de desechos
ambientalmente seguros.
