Agenda de
Proteccion Ambiental
de los Estados Unidos
Of icina de
Desechos Solidos y
Respuesta de Emergencia
EPA/542/F-92/022
Dic/embre 1992
HEPA
Gum del ciudadano:
El uso da microorganismos
endogenos y expgenps
en la rehabilitacion biologica
Oficina de Innovation Tecnologica
Perfil Tecnoldgico
CONTENIDO
Pagfna
rehabllitacl6n
bio!6gica? t
iQua son los
microorganismos
enddgenos y exdgenos? 1
£Cdmo se usan los
microorganismos
enddgenos? 2
iC6mo se usan tos
microorganismos
exdgenos? 3
son
proplclos para el uso de
los microorganismos
enddgenos y cuales para
el de los microorganismos
exdgenos? 3
Para mayor informacidn 4
EL SUPERFUND
Esta gula forma parts de una serie produclda y
patrocinadaporel ProgramaSuperfundde la EPA
(Agenda de Proteccion Ambiental en Ingtes).
El Superfluities llder en el desarrollo de nuevas
tecnologtas para responder a las necesidades
de d8scontamlnacl6n naclonal en forma raplda y
ef Iclente. Es compromise de la EPA llevar a la
poblacion a un mejor entendimiento de los
metodos de limpleza ambiental y de las nuevas
tecnlcas disponibles para este fin.
es la rehabilitacion
biologica?
La rehabilitacion biologica usa
microorganismos que se dan en forma
natural (germenes, bongos y/o
bacterias) para degradar (sintetizar)
sustancias t6xicas, convirti6ndolas en
sustancias no toxicas. Los microorga-
nismos, al igual que los humanos, se
alimentan extrayendo y digiriendo
sustancias organicas para obtener sus
nutrientes y energia. Ciertos micro-
organismos pueden digerir sustancias
org&iicas que son t6xicas para los
humanos. Los contaminantes organicos
se degradan en productos inertes que
por lo general consisten en didxido de
carbono y agua. Algunos ejemplos de
contaminantes organicos incluyen
combustibles como los derrames de
petroleo y algunos solventes.
Es necesario que los microorganismos
proliferen para que la rehabilitacion bio-
logica se lleve a cabo. Ademas de la
fuente de alimentos provista por los
contaminantes organicos, algunos mi-
croorganismos requieren de nutrientes
adicionales. Para ayudar a los micro-
organismos a proliferar, se han desarro-
llado varias tficnicas de rehabilitacidn
biologica. La te^nica especffica a usar
se determina en base al tipo de micro-
organismos presentes y las condiciones
del lugar. Los tipos de microorganis-
mos presentes son una consideracidn
importante porque diferentes microor-
ganismos degradan diferentes tipos de
compuestos y proliferan bajo distintas
condiciones.
c,Que son los
microorganismos
endogenos y exdgenos?
Los microorganismos endogenos son
aquellos microorganismos provenientes
del lugar de tratamiento mismo. Para
estimular el crecimiento de estos micro-
organismos enddgenos, las condiciones
del suelo, tales como la temperatura, el
pH y el contenido de oxigeno y nutrien-
tes, puede requerir de ciertos ajustes.
Si los microorganismos necesarios para
degradar los contaminantes no estan
presentes en el suelo a tratar, se afiaden
otros microorganismos provenientes de
otros lugares, cuya efectividad haya
sido comprobada en el laboratorio.
Pertji de la t^cnica del uso de los microorganismos endbgenos y exbgenos
Los microorganismos end6genos se encuentran presentes desde el principio en el lugar detratamtento
y se usan para degradar tos contaminantes organicos y convertirlos en sustancias no tdxicas.
Los microorganismos exdgenos no son natives del lugar. Estos microorganismos pueden ser
cultivados en un laboratorio o en el sitio de tratamiento para degradar Jos contaminantes.
£^ Impreso en papel reciclado
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otras Industries usan
microorganismos?
Ademas de la degradaeton de sustancias tdxicas,
los mlcroorganfemos tlanen un largo historiat de
usos por varlas industries. For ejemplo, la in-
dustrla m6dlca usa un Kongo para productr la
penlclltna, mlsma que slrve como antlblbtlco
para combatlr lag bacterias noclvas. La Industria
carvecera, por su partei, utlllza levaduras durante
el proceso de ferrnentacftn que ocurre en la
elaboracldn de bebldas aloohollcas.
Estos son los llamados microorganismos exdgenos. Las
condiciones del suelo algunas veces requieren de ciertos
ajustes para asegurar un medio propicio para la proliferacion
de los microorganismos ex6genos.
&C6mo se usan los microorganismos
enddgenos?
La figura 1 de abajo ilustra el uso de microorganismos
enddgenos y exdgenos. En la mayoria de los sitios en que
se aplica la rehabilitacidn bio!6gica se usan microorga-
nismos enddgenos. El proceso comienza al examinar los
suelos contaminados. Estas muestras se trasladan a un
laboratorio para ser estudiadas. En el laboratorio se
determina qu6 tipo de microorganismos se encuentran
presentes en los suelos contaminados y se investigan sus
dptimas condiciones de vida. Si los microorganismos
enddgenos tienen la capacidad de degradar eficazmente los
contaminantes, los microorganismos exdgenos no son
necesarios.
Si las condiciones del suelo son propicias, los micioorga-
nismos enddgenos aprovechan los contaminantes del suelo
como fuente de alimento, convirtiendo el mismo en sus-
tancias no tdxicas. Los principales productos derivados de
esta reaccidn de conversion son el didxido de carbono y el
agua (CO2+It,O). Para saber si la rehabilitacidn bioldgica
se esta llevando a cabo, se monitorea el nivel de los pro-
ductos derivados (CO2+!L,O) para ver si hay un aumento en
sus niveles, asimismo se examinan los contaminantes para
ver si sus niveles disminuyen. Si la reaccidn no esta"
ocurriendo, las condiciones del suelo pueden requerir de
ciertos ajustes.
Al concluir la degradacion de los contaminantes, la mayoria
de los microorganismos enddgenos mueren despues de
haberse agotado su fuente de alimentacidn. Los micro-
organismos muertos no presentan riesgo alguno de conta-
minacidn porque ya se ban degradado y por tanto, conver-
tido los contaminantes en sustancias incites.
Figura 1
El uso de microorganismos enddgenos y exbgenos
Sondeo o extraccldn //
da mucalras da auelos
ntamlnante (petrdleo, por ejemplo)
Obtencldn y cultlvo de
microorganiiimos Otiles
Ausencla
de organismos
Stiles
Se afiaden microorganismos
exdgenos a los suelos
Anallsls de muesiras
de microorganismos
orlginales y de
condiciones ambientales
Microorganismos
originalmente
presentes
en los suelos
LOS SUELOS SE REHABILITAN BIOLOGICAMENTE
Loa microorganismos
so allmenfan de petrdleo
Los mcroorganismos digieren el petrdleo
y to convierlen en CO2+ HzO
Los mlcrooganlsmoa
excretan COz
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c,C6mo se usan los microorganismos
exdgenos?
De la misma manera que con la rehabilitation bipldgica
enddgena, el primer paso de este proceso es el sondeo del
suelo. Las muestras son llevadas al laboratorio para ser
estudiadas. Allf se identifican los tipos de microorganis-
mos existentes. Si se observa que los microorganismos
aptos para degradar los contaminantes no estan presentes, se
puede considerar la posibilidad de introducir los microor-
ganismos exdgenos en los suelos.
Los microorganismos exogenos son trasladados desde otras
localidades y cultivados en el laboratorio. Esto significa
que los microorganismos son habilitados en dptimas con-
diciones de vida (temperaturas perfectas y una abundante
fuente de nutrientes, por ejemplo) de tal manera que puedan
proliferar. Cuando se nan reproducido en forma satisfac-
toria, estos microorganismos pueden ser trasladados al sitio
de tratamiento y afiadidos al suelo contaminado.
Si las condiciones del suelo son las adecuadas, los
microorganismos enddgenos usar&i los contaminantes de los
suelos como fuente de alimento para a su vez convertirlos en
sustancias no tdxicas. Los principales productos derivados de
esta reaccidn de conversion son el didxido de carbono y el agua
(COj+HjO). Para saber si la rehabilitation bioldgica esta
ocurriendo, el nivel de los productos derivados (CO2+JLO) se
monitoreapara ver si hay un aumento en sus niveles. Asimismo,
se examinan los contaminantes para ver si sus niveles han
disminufdo. Si la reaccion no esta" ocurriendo, las condiciones
del suelo pueden requerir de ciertos ajustes.
es una tecnfea innovadora
de tratamiento?
Las t6cnicas de tratamfento son loS procesos que
Se aplican durante el cfclo de tratamiento de
desechos t6xicos o materiales cbntamlnados, para
alterar permanentemente su condiclon, ya sea por
medios quimicos, bioldgicos o ffsicos. Las tecnicas
que se han probado, elegido o empleado para el
tratamiento de desechos tbxicos o materiales
contaminados, que carecen de datos precisos en
cuanto a su costo y rendimiento bajo diversas
condiciones de operaci6n, se conocen como
tecnicas innovadoras de tratamiento.
iSe estan usando microorganismos
diseftados medlante la ingenleria gen6tlca?
Et disefto genetlco d® microorganismos para to
rehabititacfdn bio!6gJca esta an fas etapas de
In vestigacidri y desarroNo y no se ha usado todavta
en forma comercial en los Estados Unidos. A
medlda qua el conocimiento y el uso da la
ingenieria geneiica aumenta, esta puade sar una
forma importante de mejorar la teen lea d« la
rehabitltacidn bloldgica. Los usos de los micro-
organismos disefiados gendtlcamonte para fa
reahabilJtacI6nblol6gica estan rsgidos por e>\ Toxic
Substance Control Act (TSCA)»
J
Una vez concluida la degradacidn de los contaminantes, la
mayoria de los microorganismos enddgenos mueren al agotarse
su fuente de alimentacidn. Los microorganismos muertos no
presentan riesgo alguno de contaminacidn porque ya han sido
degradados y, consecuentemente, convertido los contaminantes
en sustancias inertes. Los microorganismos exdgenos no
afectan permanentemente la composition del suelo.
cCuales sitios son propicios para el uso
de los microorganismos enddgenos y
cuales para el de los microorganismos
exogenos?
Ya sea la rehabilitation bioldgica enddgena o exdgena, o una
combination de ambas, puede ser litil dependiendo de las
condiciones del lugar. La dependencia en microorganismos
enddgenos es apropiada si existen rastros utiles y concentrados
en el a"rea de contaminacidn. Si los organismos enddgenos
estan ya sobreviviendo en las condiciones originates del suelo,
el proceso de optimizar las condiciones de la tierra para estos
microorganismos noes tan complicado como lo es para con los
microorganismos exogenos. El uso de microorganismos
enddgenos tambi6n tiende a ser menos costoso que el cultivo
e introduction de microorganismos exdgenos en los suelos.
Por estas razones, la mayoria de las tecnicas de rehabilitacidn
bioldgica utilizan los microorganismos enddgenos siempre
que sea posible. Sin embargo, los microorganismos exdgenos
son necesarios cuando no existen microorganismos utiles en el
area.
Es necesario realizar una evaluacidn exhaustiva de los suelos
contaminados, asi como de sus caracteristicas, a fin de
determinar si los microorganismos enddgenos o exdgenos
haran la rehabilitation bioldgica ma's efectiva.
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Para mayor mformaeuin
La EPA ha preparado 83ta gufa para aportar informacldn basica en cuanto a la tecnica dal ttso de
mlcroorganlsmos enddgsnos y exdgenos eri la rehabllltacidn bioldgica. A continuation se enlistan otros
reporter tecnlcos(pubtlcados unicamente en ingtes). Las pubilcaclones con la cfave "PB" se encuentrart
dtsponlbte*. Comwnfquesd con el National Technical In formation Swv/ce(NTiS) al 1-800-336-4700,
o escrlbiendo a:
National Technical Information Service
Springfield, VA 22161
Otros ntimeros pueden aollcltarse por fax al (513) 891-6685, o escriblendo a:
U.S. Environmental Protection Agency
National Center for Environmental Publications and information
11029 Kenwood Road, Building 5
Cincinnati, OH 45242-2419
Puede ser que haya un cargo por estos documentos.
La rehabllltacton blologlca de la supeif/cfe tie suelos contamlnados, PB90-164047.
• Botettn de tng&nterta; l/na bfodegractacldn dudosa, EPA/540/2-90/016.
Gute del cludadano: Un mefor entendimlento de la rehabllttacJdn biologlca, EPA 540/2-91/002.
NOTA: Este documento es sote/nente una gula de information general. No pretende, nipuede usarse para conferir derecho alguno aplicable a ninguna parte en litigio
con tos Esfadbs (Mtos. AsMsmo, la Agenda se reserva el derecho de cambiar esta gula en cualquier momenta sin previo aviso al publico.
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