Monday, December 19, 2005

WEB QUEST OTRAS WEBS

http://www.el-mundo.es/elmundosalud/2005/10/24/medicina/1130177551.html

http://www.biologia.org/?pid=5000&id=7&page=0

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2ESO/agentes_2/invesagu.htm

http://www.fundacionglobalnature.org/publicaciones/expo%20llakes-PANELES-1-2-3-4.pdf

WEB QUEST: LA BIORREMEDIACIÓN

Biorremediación
La biorremediación se define como el empleo de organismos vivos, tales como microorganismos y plantas, con la finalidad de reducir o eliminar, degradar y transformar contaminantes tanto en ecosistemas terrestres como acuáticos.
La biodepuración de agua y suelos contaminados ocurre de forma natural en los ecosistemas.
Básicamente, los procesos de biorremediación pueden clasificarse en tres tipos:
Remediación microbiana
Se refiere al uso de microorganismos directamente en el foco de la contaminación. Estos microorganismos pueden ya existir en ese sitio o pueden provenir de otros ecosistemas, en cuyo caso deben ser inoculados en el sitio contaminado (proceso de inoculación). Cuando no es necesaria la inoculación de microorganismos, suelen administrarse más nutrientes con el fin de acelerar el proceso.
Hay bacterias y hongos que pueden degradar con relativa facilidad petróleo y sus derivados, benceno, tolueno, acetona, pesticidas, herbicidas, éteres, alcoholes simples, entre otros. También pueden degradar, aunque parcialmente, otros compuestos químicos como el PCB, arsénico, selenio, cromo. Los metales pesados como uranio, cadmio y mercurio no son biodegradables, pero las bacterias pueden concentrarlos de tal manera de aislarlos para que sean eliminados más fácilmente. Estas características también pueden lograrse por ingeniería genética.
Degradación enzimática
Consiste en el empleo de enzimas en el lugar contaminado con el fin de degradar las sustancias nocivas. Dichas enzimas son previamente producidas en bacterias transformadas genéticamente. Esta aplicación de la biotecnología lleva décadas en el mercado y hoy las compañías biotecnológicas ofrecen las enzimas y los microorganismos genéticamente modificados para tal fin.
Fitorremediación
La fitorremediación es el uso de plantas para limpiar ambientes contaminados debido a la capacidad que tienen algunas especies vegetales de absorber, acumular y/o tolerar altas concentraciones de contaminantes como metales pesados, compuestos orgánicos y radioactivos.

Los sistemas blandos de depuración de agua son sistemas con un consumo energético relativamente bajo, sobre todo si se compara con los sistemas convencionales de depuración. Algunos de estos sistemas, como los pozos negros, zanjas filtrantes y los lechos filtrantes, están actualmente en desuso. Otros, como las fosas sépticas, tanques Imhoff, filtros percoladores , biodiscos y biocilindros, lechos de turba y filtros de arena, se utilizan fundamentalmente para núcleos rurales o como complemento de los convencionales sistemas de depuración.
Dentro de estos sistemas blandos de depuración se enmarcan los llamados “fitosistemas”. Entre estos sistemas están los lagunajes (algas y bacterias suspendidas en el agua), los filtros verdes con diferentes especies herbáceas o leñosas, y los humedales artificiales. Este trabajo de investigación se centra en el empleo de la biorremediación como una técnica de la biotecnología ambiental para la reducción o eliminación de contaminantes de

WEB QUEST: HUMEDALES


Humedales
El Convenio de Ramsar, o Convención relativa a los Humedales de Importancia Internacional especialmente como Hábitats de Aves Acuáticas, se firmó en la ciudad de Ramsar, Irán, el 2 de febrero de 1971 y entró en vigor en el año 1975.
Este acuerdo internacional es el único de los modernos convenios en materia de medio ambiente que se centra en un ecosistema específico, los humedales, y aunque en origen su principal objetivo estaba orientado a la conservación y uso racional en relación a las aves acuáticas, actualmente reconoce la importancia de estos ecosistemas como fundamentales en la conservación global y el uso sostenible de la biodiversidad, con importantes funciones (filtro biogeoquímico, regulación de la fase continental del ciclo hidrológico, recarga de acuíferos, estabilización del clima local), valores (recursos biológicos, pesquerías, suministro de agua) y atributos (refugio de diversidad biológica, patrimonio cultural, usos tradicionales).
En su artículo 1.1 se definen como:
“Extensiones de marismas, pantanos y turberas, o superficies cubiertas de agua, sean éstas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no exceda de seis metros".
Desde el punto de vista ecológico, los humedales son lugares de gran valor. Se encuentran entre los ecosistemas más productivos del mundo. Proporcionan el soporte de agua y productividad primaria de la cual dependen para su supervivencia un número incontable de especies de plantas y animales.

Su importancia radica tanto en sus grandes valores biológicos, una vegetación y una fauna especializa, como en las fundamentales funciones que desempeñan en el ciclo del agua y de la materia orgánica, soporte de redes tróficas, reciclado de nutrientes y filtro biogeoquímico.
Están constituidos por lo general, por:
lámina de agua poco profunda o de una capa freática en superficie sobre suelos hidromorfos,
vegetación especializada (hidrófita e hidrófila),
sustrato
microorganismos, hongos, algas.

WEB QUEST: HUMEDALES ARTIFICIALES

Humedales Artificiales
Los humedales artificiales han sido construidos por el hombre para el tratamiento de aguas contaminadas. En estos humedales, al igual que en los naturales, se combina un entramado complejo de procesos físicos, químicos y biológicos que hacen de ellos delicados ecosistemas. El grado de control que el hombre puede realizar sobre estos procesos es la principal diferencia entre los humedales naturales y artificiales.
Si bien el empleo de humedales naturales para el tratamiento de aguas contaminadas está totalmente desaconsejado, la utilización de humedales artificiales se ha demostrado como muy eficaz para aguas residuales en pequeños núcleos rurales.
Las plantas de estos humedales juegan un importante papel en esta actividad de depuración (Quian, et al, 1999). Pueden clasificarse de acuerdo con su forma de vida en tres grandes grupos:
§ Macrófitos emergentes: aquellas plantas que tienen parte de su estructura vegetal dentro del agua, y otra parte aérea. Comprende especies como Phragmites australis, Glyceria sp., Typha sp., Iris sp.
§ Macrófitos flotantes: incluye aquellas especies cuya raíz está en el sustrato y sus flotan en la superficie del agua (como Potamogeton natans, Nuphar sp., Nymphaea sp.), y otras no enraizadas en el sustrato y cuyas hojas son también flotantes (por ejemplo Lemna sp., Eichornia crassipes).
§ Macrófitos sumergidos: cuyos tejidos fotosintéticos se encuentran totalmente sumergidos en el agua, y generalmente sus flores son aéreas, por ejemplo Elodea, Myriophyllum, Isoetes, Lobelia). (Brix, 2003).

Los sistemas de depuración basados en macrófitos consisten generalmente en un monocultivo o policultivo de macrófitos, dispuestos en tanques, lagunas o zanjas poco profundas y con un tiempo de retención superior al de los sistemas convencionales. La elección del tipo de planta depende de su adaptabilidad al clima de la región, de su capacidad de transporte de oxígeno de la superficie a la rizosfera, de su tolerancia a altas concentraciones de contaminantes así como de su capacidad para asimilarlo, de su alta presencia en la zona donde se va a instalar el sistema, de la facilidad para recolectarlas y posterior transporte y su fácil autogeneración (Ansola, 2003).
El tipo de flujo de humedal es uno de los aspectos más importantes que hay que decidir para su diseño, dimensionado y construcción:
· Humedales de flujo superficial (aeróbicos), en los que existe una lámina de agua más o menos profunda, por encima del sustrato.
· Humedales de flujo subsuperficial (anaeróbicos) en los cuales el agua discurre empapando el sustrato.
Algunas ventajas de los humedales artificiales en relación con sistemas de depuración tecnológicos son:
· bajo coste
· fácil mantenimiento
· uno de los principales intereses del empleo de los humedales artificiales como sistema de tratamiento de aguas contaminadas es la posibilidad de integrarlos en el paisaje y conseguir una buena conexión con los ecosistemas presentes en la zona.
Su principal limitación es que requiere amplias superficies de terreno.

WE QUEST: BIORREMEDIACIÓN DE AGUAS CONTAMINADAS POR METALES PESADOS


Biorremediación de aguas contaminadas por metales pesados
Muchos metales desempeñan un papel específico como microelementos para el desarrollo de determinadas funciones vitales en los seres vivos. Estos metales, participan como componentes de algunas enzimas, proteínas estructurales y pigmentos, así como en el mantenimiento del balance iónico y potencial de las células.
Sin embargo, altas concentraciones de metales pesados suponen un riesgo y una amenaza para la vida. La contaminación del agua, del suelo y del aire por metales pesados es un problema ambiental muy importante debido fundamentalmente a su toxicidad, persistencia, bioacumulación, y efectos sinérgicos en la biota. El vertido incontrolado de residuos, industrias de transformación de metales o la industria minera, son algunas de las actividades desarrolladas por el hombre y que pueden causar la contaminación del suelo y de las aguas.
Los drenajes ácidos de minas son un problema ambiental de primer orden. Es necesario investigar para conseguir una adecuada gestión de los mismos reduciendo o en su caso minimizando su impacto ambiental. Se trata de aguas que, en su mayor parte, presentan altas concentraciones de diferentes metales pesados (Fe, Cd, As, Zn, Cu, S,…) resultado de los procesos de extracción y tratamiento del mineral.
Además de la importancia para el tratamiento de drenajes ácidos de la minería, las aguas residuales urbanas también contienen metales pesados. La información acerca de la eliminación de estos metales mediante el uso de humedales artificiales es muy limitada y se reduce a los metales más comunes, como el cadmio, cobre, hierro níquel, plomo y zinc. (Vymazal, 2005).
El tratamiento de aguas contaminadas por metales pesados tiene como principal objetivo la reducción o eliminación de esos contaminantes hasta un nivel en el que no causen efectos adversos en el medio ni sobre la salud humana.
Junto a los sistemas tradicionales de tratamiento en la actualidad se investiga y trabaja en la aplicación de estrategias in situ con la finalidad de reducir costes y evitar la dispersión de contaminantes.
Los humedales artificiales son una de las alternativas a los sistemas convencionales y presentan un gran potencial para el tratamiento del agua. Se han empleado ampliamente para el tratamiento de aguas residuales urbanas. Así mismo, se han aplicado al tratamiento pasivo de contaminación difusa incluyendo los drenajes ácidos de minas. Su capacidad para eliminar metales de drenajes ácidos de minas está documentada (Stoltz y Greger, 2002).
Se estima que a finales del siglo XX unos 100 humedales artificiales habían sido construidos para el tratamiento de drenajes ácidos de la minería.
Sin embargo, la eficacia de estos humedales para el tratamiento de aguas con metales pesados, y concretamente para los drenajes ácidos de minas, ha sido variable y a menudo impredecible. Algunos investigadores incluso consideran los humedales artificiales como una tecnología no sostenible para el tratamiento de esta agua debido a la naturaleza no biodegradable de los contaminantes (Kosolapov, et al, 2004).
La movilización e inmovilización de los metales en los humedales depende de diferentes procesos que de forma independiente o interactuando entre ellos hacen que el proceso de eliminación de metales en los humedales sea muy complejo y no bien conocido.
Por tanto, la eliminación de metales pesados en humedales es el resultado de diferentes procesos biogeoquímicos, que incluyen procesos aeróbicos y anaeróbicos en la columna de agua, en la superficie de plantas vivas y en descomposición y en el sustrato (Sobolewski, 1999). Entre ellos está la sedimentación, floculación, absorción, precipitación, co-precipitación, intercambio iónico, complejación, oxidación y reducción, la actividad microbiana, y la de las plantas. El que ocurran y con que intensidad unos u otros fenómenos depende del tipo de humedal construido, de los valores de pH, del estado Red-Ox, de la composición del influente, de las especies vegetales presentes y de la actividad microbiana. Hay autores para los cuales en el caso de metales pesados la eliminación o reducción de su toxicidad se debe principalmente a procesos microbiológicos (Groudeva; 2000).
Los microorganismos procariotas han coexistido con los metales pesados desde los comienzos de la vida. Para ello han desarrollado diferentes adaptaciones para poder vivir en gran variedad de ambientes con altas concentraciones de metales. En relación con la contaminación de las aguas, contribuyen a la formación de compuestos insolubles y/o químicamente inertes impidiendo así que estos contaminantes pasen a contaminar otros medios. Los mecanismos implicados en estos procesos son principalmente reacciones red-Ox, precipitación, o la bioacumulación y bioabsorción de metales por parte de las bacterias.
A pesar de las distintas experiencias e investigaciones realizadas en los últimos años muchos aspectos fundamentales sobre el funcionamiento de los humedales artificiales no se conocen todavía. En particular, los mecanismos de eliminación de los metales y las interacciones entre ellos son hoy en día un gran desconocido.