BIORREMEDIO MICROBIANA.doc

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y METALURGIA

ESCUELA DE POSTGRADO MENCIÓN EN INGENIERÍA AMBIENTAL

Ide

TRABAJO MONOGRÁFICO

“BIOTECNOLOGÍA MINERA: LIXIVIACIÓN BACTERIANA”

Curso : Biotecnología AmbientalSigla : IA- 603Docente : Dr. Victor Meza ContrerasPresentado por : Aybar Escobar, Silvia Faride

Chiquillan Zambrano, JulyPalomino Arango, Juan CarlosRojas Jara, Enma LuisaSulca Carrasco, Olga

Ayacucho – Perú

2011

BIOTECNOLOGIA MINERA

I. INTRODUCCIÓN

En el sector minero metalúrgico, la biotecnología ha sido utilizada como una herramienta en la disolución

y recuperación de los valores metálicos contenidos en menas. Mayormente, los procesos microbianos

han sido empleados en la lixiviación de cobre y uranio, en el mejoramiento de la extracción de metales

preciosos contenidos en sulfuros refractarios, y en el tratamiento de aguas residuales.

El enorme potencial que representa el empleo de bacterias en los procesos mineros se hace de

manifiesto con la afirmación que en 1979 brindara el Dr. Richard Manchee al respecto: "Una planta de

extracción de minerales del futuro podría tener el aspecto de una actual planta de tratamiento de agua:

libre de la suciedad y de los montones de escorias asociadas con las operaciones mineras, mientras que

bajo el suelo millones de microbios realizarían las tareas que en nuestros días se caracterizan por el

rugido de las máquinas, el ruido de los picos y el traslado de mineral".

La biorremediación es una de las tecnologías más usuales, en la cual mediante el uso de organismos

vivos, reduce o elimina la toxicidad de los compuestos orgánicos e inorgánicos que pueden repercutir

severamente en la salud humana (Taylor, 2006).

El uso de la microbiología, la bioquímica y la ingeniería con el fin de lograr aplicaciones tecnológicas

industriales provenientes de microorganismos o de células de cultivo de tejidos y sus partes. La

explotación industrial del potencial de microorganismos, células vegetales y animales en beneficio del

hombre, plantas y animales.

II. MARCO TEÓRICO

Origenes de la Biolixiviación:

Un hito en la historia cuprífera se comenzó a gestar en 1947, con el descubrimiento de un

microorganismo presente en las aguas de drenaje de una mina de carbón española donde se oxidaba

fierro y azufre. Esta era la Thiobacillus ferrooxidans, bacteria que forma parte del proceso de obtención de

cobre. Una vez descubierta, se determinó que era la responsable de la oxidación de los minerales

sulfurados que contenían el metal rojo, acelerando su lixiviación desde minerales de baja ley, los que

tradicionalmente eran sometidos a procesos más largos, costosos y contaminantes. Las bacterias liberan

fuerzas químicas y biológicas que se refuerzan en un plan común que explota la biotecnología: degradar

los sulfuros a formas solubles, a velocidades de medio a un millón de veces más rápidas que si

estuvieran expuestos al aire y al agua en ausencia de bacterias.

Lixiviación a la Biolixiviación

En 1980 comenzaron a lixiviar óxidos y más tarde intentaron explotar los sulfuros secundarios,

descubriendo que la lixiviación era también aplicable a estos minerales. Al principio no estaba muy claro a

qué se debía la oxidación observada en sulfuros, pero al realizar una serie de análisis se encontraron que

las bacterias eran responsables en parte de ella, porque la oxidación química y biológica, y la segunda

nunca había sido considerada fundamental en el proceso.

La técnica de oxidación bacteriana empleada para el tratamiento de minerales sulfurados auríferos se

fundamenta en la acción efectiva de la bacteria Thiobacillus ferrooxidans para oxidar especies reducidas

de azufre a sulfato, y para oxidar el ión ferroso a ión férrico. El Thiobacillus ferrooxidans es eficaz en

ambiente ácido, aeróbico, móvil y quimioautotráfico y se presenta en forma de bastoncitos de 1-2 micras

de largo por 0.5-1.0 micras de ancho, gran negativas y se desenvuelven en el intervalo de temperatura de

28 - 35 ° C. La fuente de energía fundamental para el Thiobacillus ferrooxidans es el ión Fe+2, pudiendo

ser utilizados también el azufre y sus formas reducidas. Usa nutrientes básicos para su metabolismo a

base de N, P, K, y Mg, Ca, como elementos de trazo.

La biolixiviación de sulfuros como proceso biohidrometalúrgico involucra un conjunto de reacciones

químicas, metabólicas, enzimáticas y no enzimáticas, en el cuál el mineral insoluble es oxidado y otros

metales de interés son liberados en solución.

Estas bacterias oxidan algunas formas reducidas de azufre y hierro contenidos en los minerales,

simplemente porque de esa reacción obtienen la energía necesaria para su reproducción y crecimiento.

Adicionalmente requieren oxígeno y dióxido de carbono, los que obtienen del aire, y otros nutrientes

necesarios para su crecimiento, como pequeñas cantidades de nitrógeno y fósforo.

A consecuencia de sus propiedades metabólicas resultan fuerzas químicas y biológicas que se refuerzan en un plan

común que explota la biotecnología: degradar los sulfuros metálicos a formas solubles, a velocidades de

a lo menos medio a un millón de veces más rápidas que si estos minerales estuvieran expuestos al aire y

al agua en ausencia de bacterias.

Antes de explicar el proceso de extracción se debe aclarar que el cobre es un metal que no existe en

estado puro, sino que está combinado en una gran variedad de minerales los que se dividen en tres

clases: en la primera categoría están los óxidos que se disuelven muy fácilmente en un ácido suave,

permitiendo una rápida extracción del cobre; en segundo lugar están los sulfuros secundarios, como la

Calcocina y la Covelina, que sólo se disuelven por oxidación mediante el uso de un ácido muy fuerte y un

agente oxidante; y finalmente están los sulfuros primarios, minerales insolubles o muy lentamente

solubles en el tratamiento ácido, que por lo anterior no se lixivian sino que son tratados mediante

Pirometalurgia.

El mineral se trabaja en pilas mediante la cual el mineral está dispuesto en un lecho de dos, tres o seis

metros de altura, y que posteriormente es regado con ácido, esta innovación fue una parte clave para el

desarrollo de la aplicación industrial controlada de la lixiviación bacteriana, ya que el mineral no está

inundado como en las piscinas, sino que hay aire y solución lixiviante que permite el crecimiento

bacteriano.

Áreas de apoyo

La biotecnología está recibiendo, tanto a nivel social, como de los gobiernos e investigadores, una

atención especial.

Estos esfuerzos se han desarrollado sobretodo en los campos farmacéutico, alimentario, de la química

orgánica y de las enzimas, sin prestar especial atención al campo de los metales.

Lixiviación bacteriana o Biolixiviación

La biolixiviación o lixiviación bacteriana es un proceso natural de disolución, ejecutado por un grupo de

bacterias que tienen la habilidad de oxidar minerales sulfurados, permitiendo la liberación de los valores

metálicos contenidos en ellos. Por mucho tiempo, se pensó que la lixiviación de metales era un proceso

netamente químico. El descubrimiento de bacterias acidófilas, ferro y sulfooxidantes, ha sido primordial en

la definición de la lixiviación como un proceso catalizado biológicamente. El producto final de la

biolixiviación es una solución ácida que contiene metal en su forma soluble.

Algunas características de las bacterias: adaptabilidad, obtención de energía del a m b i e n t e .

En términos más globales, se puede señalar que la biolixiviación es una tecnología que emplea bacterias

específicas para lixiviar, o extraer, un metal de valor como uranio, cobre, zinc, níquel y cobalto presente

en las menas o en un concentrado mineral. El producto final de la biolixiviación es una solución ácida que

contiene el metal valor en su forma soluble. De otro lado, el término biooxidación es un utilizado para

describir un proceso que emplea bacterias para degradar un sulfuro, usualmente pirita o arsenopirita, en

la que el oro o la plata, o ambos, se encuentran encapsulados.

La tecnología microbiana presenta ventajas sobre los métodos no biológicos, entre los que podemos

encontrar:

Requiere poca inversión de capital (las bacterias pueden ser aisladas a partir de aguas

ácidas de minas).

Bajos costos de operación necesarios para las operaciones hidrometalúrgicas en

comparación con los procesos convencionales.

Relativa ausencia de polución o contaminación ambiental durante el proceso.

El tratamiento del creciente acumulo de minerales de baja ley en las minas los que no

pueden ser económicamente procesados por los métodos tradicionales.

Clasificacion

Los microorganismos acidófilos importantes en biolixiviación se clasifican en tres grupos:

Hay especies de bacterias que se desarrollan mejor en determinados intervalos característicos de temperatura. Algunas del

genero de las criófilas, en frío (< 20°C); las mesófilas, en caliente (20-40°C); las termófilas moderadas, en

un medio más caliente (40-55°C); y algunas termófilas extremas, necesitan ambientes muy calientes (> 55°C).

MICROORGANISMO FUENTE ENERGETICA

pH TEMPERATURA (ºC)

Thiobacillus ferrooxidans Fe+2 , U+4 , Sº 1.5 25 - 35

Thiobacillus thiooxidans Sº 2.0 25 - 35

Leptospirillum ferrooxidans Fe+2 1.5 25 - 35

Sulfolobus Sº , Fe+2 , C orgánico 2.0 > a 60

Acidiphilium cryptum C orgánico 2.0 25 - 35

Th. intermedius Sº, S-2, C orgánico 2.5 30

Th. napolitanus Sº, S-2 2.8 30

Th. acidophilus Sº, S-2 3.0

Th. thioparus Sº. S-2 3.5

Thiobacillus TH2 y TH3 Fe+2, S-2 6.0 50

Metallogenium sp. Fe+2 4.5

Heterotrofos C orgánico 25 - 40

july

Aspectos Microbiologicos

Thiobacillus ferrooxidans:

Los microorganismos que son responsables de la disolución de los metales a partir de minerales son,

principalmente, organismos quimiosintéticos y autotróficos pertenecientes al género Thiobacillus, aunque

como señalamos en un párrafo y tabla anterior, no es la única. De las especies de Thiobacillus que se

conocen la que más atención ha recibido es Thiobacillus ferrooxidans, cuya presencia fue demostrada

por Colmer y Hinkle, a comienzos de los años 50, en el drenaje unas minas de carbón, que reportaban

altos contenidos de ácido y fierro.

Thiobacillus thiooxidans:

Presenta forma bacilar, gran negativas, de 0.5 a 1.7 µ, algunas cepas tienen flagelos, es

quimioautotrófico, capaz de oxidar compuestos inorgánicos como iones ferroso (Fe (II)) y azufre, los que

le sirven de fuente primaria de energía. El carbono necesario para su arquitectura celular lo obtiene por

fijación de CO2, de manera similar a las plantas verdes (Ciclo de Calvin -Benson). Es aerobio (requiere

de O2 como aceptor final de electrones), acidófilo (desarrolla en rangos de pH que varían entre 1.5 y 3.0),

y a temperaturas que oscilan entre 25-35ºC. Es considerada como el mayor contribuyente en la

producción de aguas ácidas que drenan de depósitos de metales sulfurados, gracias a la capacidad que

tienen de oxidar minerales de disulfuro de fierro, generando soluciones ácidas de sulfato férrico.

Mecanismos de Lixiviación

Los principales mecanismos involucrados en el proceso de lixiviación bacteriana son: directa e indirecta.

a.- Lixiviación Indirecta:

Dos reacciones importantes mediadas por Thiobacillus ferrooxidans son:

Pirita FeS2 + 3.5 O2 + H2O → FeSO4 + H2SO4.................1

2 FeSO4 + 0.5 O2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O ................. 2

El sulfato férrico es un oxidante fuerte capaz de disolver una amplia variedad de minerales sulfurados. La

lixiviación con Fe2(SO4)3 recibe el nombre de lixiviación indirecta porque se realiza en ausencia de

oxígeno o de bacterias y, es responsable de la disolución o lixiviación de varios minerales sulfurados de

cobre de importancia económica:

Chalcopirita CuFeS2+ 2 Fe2(SO4)3 → CuSO4 + 5 FeSO4 + 2 Sº ........... 3

Chalcocita Cu2S + 2 Fe2(SO4)3 → 2 CuSO4 + 4 FeSO4 + 2 Sº ................4

El mecanismo de lixiviación indirecta depende de la regeneración biológica del sulfato férrico (reacción 2).

El azufre (Sº) generado en las reacciones 3 y 4 puede ser convertido en ácido sulfúrico (H2SO4) por T.

ferrooxidans según:

2 Sº + 3 O2 + 2 H2O → 2 H2SO4................. 5

Este ácido sulfúrico, así generado, mantiene el pH del sistema a niveles favorables para el desarrollo de

la bacteria.

b.- Lixiviación Directa:

Las bacterias ferrooxidantes también pueden lixiviar sulfuros metálicos directamente sin la participación

del sulfato férrico producido biológicamente. El proceso se describe en la siguiente reacción:

MS + 2 O2 → MSO4.................. 6

Donde M representa un metal bivalente.

Bacteria

Pirita 2 FeS2 + H2O + 7.5 O2 → Fe2(SO4)3 + H2SO4 ...... 7

Bacteria

Chalcopirita 2 CuFeS2 + 8.5 O2 + H2SO4 → 2 CuSO4 + Fe2(SO4)3+ H2O

Dado que el fierro siempre está presente en ambientes de lixiviación natural, es posible que tanto la

lixiviación indirecta como la directa ocurran de manera simultánea.

olguita

BIORREMEDIO MICROBIANA

El potencial biogeoquimico colectivo en los microorganismos son enormes. De hecho, los

microorganismos son los mejores químicos de la tierra. Y como tales, han sido reclutados para ayudar a

extraer metales valiosos de menas minerales (biorremedio).

Lixiviación microbiana de menas minerales

Considemos aquí una situación en la cual la acidez y la solubilidad del metal que producen las bacterias

acidófilas del metal que producen las bacterias acidófilas desempeñan una función beneficiosa en

minería: El azufre, al combinarse con muchos metales, forma minerales muy insolubles y muchas de las

menas de donde se extraen dichos metales son sulfuros. Si la concentración del metal en la mena es

baja, es posible que no sea económicamente rentable concentrar el mineral por medios químicos

convencionales. En esas condiciones se suele utilizar el lixiviado microbiano. Resulta especialmente útil

en el caso del cobre, ya que el sulfato de cobre que se forma durante la oxidación de las menas de

sulfuro de cobre es muy soluble en agua. Aproximadamente la cuarta parte del cobre de todo el mundo se

obtiene por procesos de lixiviado. El cobre es un metal que no existe en estado puro, sino que está

combinado en una gran variedad de minerales los que se dividen en tres clases:

a. en la primera categoría están los óxidos que se disuelven muy fácilmente en un ácido suave,

permitiendo una rápida extracción del cobre;

b. en segundo lugar están los sulfuros secundarios, como la Calcocina y la Covelina, que sólo se

disuelven por oxidación mediante el uso de un ácido muy fuerte y un agente oxidante; y

c. finalmente están los sulfuros primarios, minerales insolubles o muy lentamente solubles en el

tratamiento ácido, que por lo anterior no se lixivian sino que son tratados mediante

Pirometalurgia.

El mineral se trabaja en pilas mediante la cual el mineral está dispuesto en un lecho de dos, tres o seis

metros de altura, y que posteriormente es regado con ácido, esta innovación fue una parte clave para el

desarrollo de la aplicación industrial controlada de la lixiviación bacteriana, ya que el mineral no está

inundado como en las piscinas, sino que hay aire y solución lixiviante que permite el crecimiento

bacteriano.

Bacterias como Thiobacillus ferrooxidans pueden actuar de catalizadores y acelerar la tasa de oxidación

de los minerales que contienen sulfuro, ayudando a solubilizar el metal. La figura 01; muestra la tasa de

oxidación relativa de un mineral de cobre en presencia y en ausencia de dicha bacteria. La susceptibilidad

a la oxidación también presenta variaciones entre los minerales. Los que se oxidan más fácilmente se

prestan a la lixiviación. Por tanto, las menas de sulfuro de hierro y de sulfuro de cobre, como la pirotita

(FeS) y la covelita (CuS), son lixiviados fácilmente, mientras que las menas de plomo y de molibdeno lo

son con mucha mayor dificultad.

Figura 01: Ferroplasma acidophilum, una arquea oxidadora de hierro extremadamente acidófila responsable de

grandes drenajes ácidos de minas. (a) Células de Ferroplasma creciendo en la corriente de drenaje ácido (pH

próximo a 0). (b) micrografía electrónica de una célula de Ferroplasma acidophilumentre el material mineral.

El proceso de lixiviación

En el proceso de lixiviado microbiano, la mena de baja ley se amontona en una gran pila de lixiviado, a

través de la cual se hace percollar una solución de ácido sulfúrico diluido (pH aproximado de 2) (Figura

02-a). Se recoge el líquido que sale del fondo de la pila (Figura 02-b), rico en mineral, y se transporta a

una planta donde se precipita y purifica (Figura 02-c). El líquido sobrante, al que se va añadiendo la

cantidad de ácido necesaria para mantener el pH bajo, se vuelve a verter sobre la pila y el ciclo se repite.

Para mejorar la parte biológica se utilizó la experiencia que la minera tenía en el diseño y construcción de

pilas para que el mineral fuera permeable al líquido y al aire, debido a que se necesita que el ácido

atraviese toda la pila sin que ésta se tape ni se inunde. Esto, aunado con nuestra experiencia en la parte

bacteriana, permitió desarrollar un proceso que no era nuevo en su concepto, pero sí en la forma, donde

se planeaba explotar un yacimiento de cobre en función únicamente de biolixiviación.

Figura 02: Empleo de bacterias en la lixiviación de mineral de cobre de bajo contenido en el metal. (a) Formación

típica de lixiviación. (b) Efluente de una formación de lixiviación de cobre. (c) Recuperación de cobre disuelto por el

paso del agua rica en cobre sobre el hierro metálico en un canal.

Las bacterias pueden catalizar la oxidación de los sulfuros minerales mediante varios mecanismos.

Tenemos un ejemplo en la oxidación de dos minerales de cobre, la calcocita, Cu2S, en la que el cobre

tiene valencia +1, y la covelita CuS, en la cual tiene valencia +2. Thiobacillus ferrooxidans es capaz de

oxidar el Cu+ de la calcocita (Cu 2S) a Cu2+, y formando el mineral covelita (CuS). Hay que destacar que

en esta reacción no se produce ningún cambio de valencia en el ión sulfuro y que las bacterias utilizan

como fuente de energía la reacción de Cu+ a Cu2+ soluble.

En un segundo mecanismo, probablemente el más importante en la mayoría de las actividades mineras,

se produce una oxidación química de la mena de cobre, con iones férricos formados a partir de la

oxidación de los iones férricos (Figura 03). La pirita esta en casi todas las menas y su oxidación lleva a la

formación de hierro férrico. Éste es un aceptor de electrones muy bueno de los minerales que contienen

sulfuros y la reacción del CuS con el hierro férrico origina la solubilización del cobre y la formación de

hierro ferroso. En presencia de O2, y con pH ácido, Thibacillus ferrooxidans vuelve a oxidar el hierro

ferroso a su forma férrica y este hierro férrico puede oxidar más sulfuro de cobre. Por tanto, el proceso se

mantiene funcionando mediante la oxidación de Fe2+ a Fe3+ que realiza la bacteria.

Figura 03: Distribución de una pila de lixiviación y reacciones que intervienen en la lixiviación microbiana de

minerales de sulfuro de cobre para producir Cu0 (cobre metálico).

Recuperación del metal

Otra fuente de hierro es las operaciones de lixiviado es en la planta de precipitado que se usa para

recuperar el cobre soluble a partir de la solución de lixiviado, para recuperar cobre del líquido de lixiviado

mediante la reacción que se indica en la parte inferior de la Figura 03, cual produce una gran cantidad

considerable de Fe2+.

La oxidación del mineral de cobre por las bacterias conduce a la solubilización del cobre, un proceso

conocido como lixiviación microbiano. El lixiviado es importante en la recuperación del cobre y del uranio

a partir de minerales con bajo contenido en metal. La oxidación bacteriana del hierro de la pirita (mineral

de sulfuro de hierro) es también una parte importante del proceso de lixiviado microbiano, porque el hierro

férrico producido es, por sí mismo un oxidante de los minerales. silvia

Transformación del mercurio y de otros metales pesados.

Los oligoelementos o metales traza son elementos que están presentes en bajas concentraciones en las

rocas, suelos, aguas y en la atmósfera. Algunas de ellas (por ejemplo el Cobalto, el cobre, el zinc, el

níquel o el molibdeno) son nutrientes, pero varios de ellos, cuando se encuentran en concentraciones

elevadas, resultan tóxicos para los seres vivos. Algunos de esos elementos tóxicos son suficientemente

volátiles para que su transporte atmosférico sea significativo y pueden ser, por tanto, un peligro par el

ambiente. Entre ellos se encuentra el mercurio, el plomo, el arsénico, el cadmio y el selenio. Muchos de

esos oligoelementos llevan a cabo reacciones de oxidorreducción catalizadas por microorganismos, y

algunos pueden encontrarse formando compuestos orgánicos procedentes de la acción microbiana.

Resistencia al mercurio

A concentraciones suficientemente altas, el mercurio bivalente (Hg2+) y el metilmercurio (CH3Hg+) pueden

ser tóxicos, tanto para los organismos superiores tanto para los microorganismos. Por fortuna, algunas

bacterias llevan a cabo la biotransformación de formas tóxicas de mercurio a formas no tóxicas. En

bacterias Gram negativas resistentes al mercurio, una enzika unidad a NADPH, llamada reductasa

mercúrica, transfiere dos electrones al Hg2+, reduciéndolo a Hg0. El Hg0 producido en esta reacción es

volátil, pero lo esencial es que no es tóxico para los humanos y los microorganismos, en comparación con

el Hg2+ o el CH3Hg+. La conversión bactriana de Hg2+ a Hg0 permite entonces covetir más CH3Hg+ en Hg2+.

La resistencia al mercurio se ha estudiado intensamente en Pseudomonas aeruginosa, bacteria Gram

negativa que posee un plásmido que contiene genes para la resistencia a dicho metal. Esos genes,

llamados genes mer, están situados en un operón y están bajo el control de la proteína reguladora MerR

(el producto de merR) (Figura 04-a). Curiosamente MerR funciona de represor y también de activador. La

reductasa mercúrica, mencionada previamente, es producto del gen merA. MerD, producto del gen merD,

también cumple una función reguladora, mientras que merP codifica una proteína periplasmática

captadora de Hg2+. Esta proteína, MerP, se une al Hg2+ y lo transfiere a una proteína de membrana MerT

(el producto de merT), que transporta el Hg2+ al interior de la célula para que sea reducido por la

reductasa mercúrica. El resultado final es la reducción de Hg2+ a Hg0, que es volátil y es liberado por la

célula (Figura 04-b). Se han encontrado genes mer adicionales a otros organismos, pero los que se

describen aquí parecen conservarse en todos los operones mer examinados.

Figura 04: Mecanismo de reducción de Hg2+ a Hg0 por Pseudomonas aeruginosa. (a) El operón mer. MerR puede

funcionar bien como represor (en ausencia de Hg2+), bien como activador transcripcional (en presencia de Hg2+). (b)

transporte y reducción de Hg2+. El Hg2+ se une a los residuos de cisteína en ambas proteínas MerP y MerT.

La principal forma tóxica del mercurio es el metilmercurio. Éste puede dar lugar a Hg 0+, que es reducido

por las bacterias a Hg0. Con frecuencia, la capacidad de las bacterias para resistir la toxicidad de los

metales pesados se debe a la presencia de plásmidos específicos, que codifican enzimas capaces de

detoxificar los metales. enma

Biodegradación del petróleo.

La descomposición microbiana del petróleo y de sus derivados es de considerable importancia económica

y ambiental. El petróleo es una fuente rica de materia orgánica y los hidrocarburos que contiene son

rápidamente atacables por diferentes microorganismos en condiciones aeróbicas. No resulta extraño, por

tanto, que en contacto con el aire y la humanidad sea atacado por los microorganismos.

Los microorganismos oxidadores de hidrocarburos crecen rápidamente sobre la superficie del petróleo y

la actividad es más extensa si las condiciones ambientales como temperatura y nutrientes inorga´nicos

principalmente N y P) son las adecuadas. Dado que el petróleo es insoluble en agua y menos denso, flota

y forma manchas en la superficie. Las bacterias oxidadoras de hidrocarburos pueden atacar las gotículas

insolubles de petróleo y a menudo pueden verse en grandes cantidades sobre ellas (Figura 05). La acción

de dichas bacterias lleva ala descomposición del petróleo y a la disposición de la mancha.

Figura 05: Bacterias oxidadoras de hidrocarburos asociadas con gotas de petróleo. Las bacterias se concentran en

grandes cantidades en la interfase petróleo-agua, pero no penetran en el interior de las gotas.

En la eliminación de los vertidos de los petróleos, los microorganismos actúan oxidando en petróleo a

CO2 (Figura 06). Cuando se producen grandes vertidos, las fracciones de hidrocarburos volátiles se

evaporan paridamente, quedando los componentes aromáticos y alifáticos de cadena larga para que sean

eliminados por los organismos. En los vertidos en los que se han llevado a cabo estudios se ha visto que

las bacterias oxidadoras de hidrocarburos han aumentado su numero de 103 – 106 veces en poco tiempo

después de producirse el vertido.

Figura 06: Vertidos extremos de petróleo en diferentes ambientes naturales.

Las interfases entre petróleo y agua son frecuentes. Es casi inevitable evitar la acumulación de humedad

en los tanques de petróleo, donde se forma una capa de agua por debajo del combustible. Los tanques

de almacenamiento de gasolina y petróleo son hábitat potencial para los microorganismos oxidadores de

hidrocarburos, que pueden acumularse y desarrollarse en la interfase petróleo - agua. Si el agua tiene

suficiente sulfato crecen las bacterias sulfato reductoras, consumiendo hidrocarburos en condiciones

totalmente anóxicas.

Generalmente, los hidrocarburos son estables en los ambientes anóxicos, pero en los tóxicos se

encuentran expuestos al ataque microbiano. Los microorganismos oxidadores de hidrocarburos se utilizan

para el biorremedio se suelos contaminados por petróleo, añadiendo nutrientes inorgánicos para estimular

esa actividad. Algunas algas producen hidrocarburos.

Biodegradación de compuestos xenobióticos.

Muchos compuestos de síntesis química como insecticidas, herbicidas y plásticos so completamente

extraños en el ambiente, pero a menudo pueden ser degradados por uno u otro organismo procariota. Se

conocen mecanismos tanto aeróbicos como anaeróbicos.

Las bacterias son capaces de oxidar los siguientes sulfuros

- Pirita y Marcasita (FeS2)

- Pirrotita (FeS)

- Chalcopirita (CuFeS2)

- Bornita (Su,FeS4)

- Covelita (Cu2S)

- Tetrahedrita (Cu8SB2S7)

- Enargita (3Cu2,S.AS2S5)

- Arsenopirita (FeAsS)

- Realgar (AsS)

- Orpimenta (As2S3)

- Cobaltita (CoAsS

- Petlandita (Fe,Ni)9S8

- Violarita (Ni2FeS4)

- Bravoita (Ni,Fe)S2

- Milerita (NiS)

- Polidimita (Ni3S4)

- Antimonita (Sb2S3)

- Molibdenita (MoS2)

- Esfalerita (ZnS)

- Marmatita (ZnS)

- Galena (PbS)

- Geocronita Pb5(Sb,As2)S8,Ga2S3

III. RECOMENDACIONES:

La existencia de tecnología ya mencionadas y adecuada para la disminución de contaminantes

en el relave seria posible la elección de uno de las remediaciones de relaves mediante

resultados experimentales.

Conocer el sistema de información sobre mejoradores de sustrato para la mitigación de las

restricciones físicas, químicas y biológicas de los relaves.

Para el ambiente, la introducción de una tecnología basada en biolixiviación representa un

importante adelanto, ya que produce un impacto ambiental varias veces inferior a la tecnología

clásica de Pirometalurgia. En esta última, los sulfuros tratados en fundiciones, producen humos

de chimeneas con altos contenidos de dióxido de azufre y arsénico. En la disolución de

minerales sulfurados participan bacterias que requieren sólo de compuestos inorgánicos muy

simples para multiplicarse, los mismos que se encuentran comúnmente en las aguas de los

procesos Hidrometalúrgicos. Otra de las características especiales de estas bacterias es su

capacidad de crecer en soluciones extremadamente ácidas para el común de los

microorganismos (pH entre 1,5 y 3,5).

La biolixiviacion de minerales se presenta como una alternativa ecológica para la extracción

de minerales sulfurados de baja ley. La gran rentabilidad que provoca en la empresa minera por

su bajo costo y alto rendimiento. Una vez activada la bacteria por si misma genera su ambiente.

IV. BIBLIOGRAFÍAS CONSULTADAS:

Madigan, M. Martinko, J. y Parker, J. Brock. Biología de los microorganismos. Editorial:

Pearson. 10º edición. Universidad de Salamanca. Juan carlos.

¿COMO SON LAS BACTERIAS?