¿Qué factores intervienen en el proceso de descontaminación microbiológica del suelo?

Durante el proceso de biorremediación intervienen una gran cantidad de factores que hay que tener en cuenta a la hora de evaluar, en una primera etapa, la viabilidad de una remediación biológica de un suelo contaminado, y finalmente, determinar como se puede minimizar el tiempo requerido por los microorganismos para eliminar el contaminante del suelo.

Existen dos condiciones indispensables para que los microorganismos sean capaces de biorremediar un suelo:

BIODISPONIBILIDAD: hace referencia al grado de accesibilidad de los microorganismos al contaminante y a su tiempo de contacto con el mismo. En este contexto, la biodisponibilidad está directamente relacionada con:

  • LAS CARACTERÍSTICAS DEL SUELO: Si el tipo de suelo presenta una estructura muy compacta, la porosidad será baja, y por tanto su capacidad para albergar agua y mantener la humedad que requieren los microorganismos estará limitada. Si el suelo tiene una estructura arcillosa, el tamaño de los poros será más pequeño que el tamaño de las propias bacterias, por lo que la fracción de contaminante que se encuentre ocluída en dichos poros no estará disponible para ser degradado por los microorganismos.
  • ESTADO DEL CONTAMINANTE EN EL SUELO: en el estudio del tratamiento microbiológico a aplicar, es fundamental evaluar las características físico-químicas inherentes al contaminante. Mantener por ejemplo una temperatura entre los 20 y 25 ºC y una humedad entre el 5 y el 10% en el suelo favorece la biodisponibilidad del contaminante en el mismo ya que estimula su desorción de los poros intersticiales hacia las fases liquida y gaseosa. En este contexto, debe tenerse en cuenta, cuando se retira el suelo contaminado por excavación, que a mayor volatilidad de los contaminantes (p.e. gasolina), mayor cantidad de los mismos se transfiere de los primeros centímetros de la capa superior del suelo a la atmósfera por desorción. En este escenario se plantean tecnologías de biorremediación que permiten recircular los gases emanados del suelo contaminado, de forma que se evita, por una parte la propagación de la contaminación vía aérea, y por otra, permite que dicho contaminante esté disponible para ser degradado vía asimilación del microorganismo a su material celular.

BIODEGRADABILIDAD: esta condición hace referencia a la capacidad de los microorganismos para metabolizar el contaminante en unas condiciones determinadas que vienen marcadas por el tipo de suelo y los factores ambientales:

  • TOXICIDAD Y ESTRUCTURA DEL CONTAMINANTE: la toxicidad y la estructura del contaminante van a definir el grado de dificultad que encuentren los microorganismos para, primero, incorporar intracelularmente sus moléculas, y finalmente metabolizarlas. La toxicidad depende de la concentración de contaminante. En estos casos, la principal técnica llevada a cabo es la bioaumentación, que consiste en aplicar al suelo microorganismos aclimatados previamente en el laboratorio a altas concentraciones del contaminante a tratar. De esta forma, se introducen bacterias con una alta avidez por el contaminante que al reducir gradualmente la concentración del mismo, disminuyen la toxicidad del entorno, facilitando la proliferación de la biota autóctona.

Por otra parte, cuando se trata de contaminantes de estructura compleja, se añaden otros productos que ayudan a las bacterias a romper estas moléculas en monómeros más simples que si pueden metabolizar.

  • CARACTERÍSTICAS DEL SUELO: Los microorganismos presentan tres funciones vitales: relación (capacidad de reaccionar ante estimulos del entorno), nutrición (incorporación intracelular de carbono y nutrientes para obtener energía) y reproducción (capacidad de la célula para duplicarse). Para llevar a cabo estas funciones, los microorganismos necesitan unas condiciones concretas de pH, temperatura, humedad, concentración de nutrientes, etc. Si el suelo no proporciona las condiciones adecuadas para permitir el desarrollo celular, la degradación del contaminante no se llevará a cabo. En este escenario, la principal técnica a aplicar es la bioestimulación, que consiste en mantener en el suelo, mediante la adición de nutrientes, humedad, ajuste de pH, etc., las condiciones óptimas para estimular la actividad microbiológica. Cynthia Alcántara Pollo