BIOTECNOLOGÍA MEDIOAMBIENTAL.

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Tal y como podemos observar en la anterior imagen la aplicación y desarrollo de microorganismos modificados para un fin específico, representa en la actualidad una necesidad vital, de manera que constituyen una herramienta de gran utilidad para el cuidado y la preservación del medio ambiente.

- Ecología microbiología/biotecnología medioambiental

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La presencia y el funcionamiento de comunidades microbiológicas afecta a la vida cotidiana de muchas maneras, pero ninguna tanto como su papel en el tratamiento del suelo, residuos y agua. Históricamente, la necesidad de aportar a las poblaciones agua potable y los sistemas aceptables de eliminación de las aguas residuales han sido las principales preocupaciones sanitarias de los ingenieros (las soluciones dadas por ingenieros a estos problemas básicos sanitarios de las comunidades se estaban desarrollando ya antes de que hubiera ninguna apreciación de los papeles intrínsecos de los microorganismos). Más recientemente, las capacidades y el conocimiento de los microbiólogos están siendo cada vez más empleados para desarrollar nuevos sistemas.

La biotecnología ambiental incluirá la aplicación de sistemas y procesos biológicos para el manejo y tratamiento de los residuos. Muchos procesos biotecnológicos se han desarrollado con éxito para el tratamiento del agua, gas, suelo y residuos sólidos. Modernos desarrollos en la biotecnología medioambiental se han centrado ahora en la optimización de procesos y no volverán a aceptar procesos que no sean eficientes y que en muchas ocasiones simplemente transforman un problema en otro.

Todos los procesos biotecnológicos ambientales hacen uso de las actividades metabólicas (catabólicas y anabólicas) de los microorganismos, demostrando, de nuevo, la naturaleza indispensable de los microbios en nuestro ecosistema. [2] pág.152

- Tratamiento de aguas contaminadas y residuales.

El crecimiento de la población y sus requerimientos, a nivel personal e industrial, hace que la demanda de agua por parte de todos sea cada vez mayor. Por tanto resulta de vital importancia hacer una correcta utilización de las aguas residuales a fin de liberar importantes volúmenes de agua limpia para el abastecimiento humano.

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Según John E. Smith, mientras muchas civilizaciones antiguas consideraban una necesidad proteger la calidad del agua utilizada para el consumo humano, no fue hasta 1855 cuando se demostró que el cólera se transmitía a través del agua contaminada con heces.

Por lo tanto, se introdujeron los sistemas de alcantarillado en el siglo XIX, lo cual permitió que se trataran las aguas residuales antes de verterse en sistemas naturales de agua, por lo tanto, los microorganismos juegan un papel importante en todo proceso de depuración de aguas residuales. De manera general, los desechos líquidos procedentes de diferentes sectores industriales (agroindustria, alimentaria, alguna petroquímica…) y de las aguas negras municipales, son tratados por vía biológica. Estos procesos biológicos que ocurren en la mayoría de los reactores, bajo unas condiciones determinadas y controladas, tienen lugar de manera natural en ríos, lagos y otros sistemas acuáticos.

En el caso concreto de las aguas residuales, las técnicas desarrolladas en biotecnología en este área no sólo tienen como objetivo reducir la materia orgánica en general, sino que es utilizada para eliminar otros agentes contaminantes industriales presentes en las aguas, así como para convertir el flujo de desechos derivado del proceso de depuración en productos útiles o incluso con valor añadido para poder liberarlos al medio ambiente sin causar perjuicio (como el compost de lodos de depuradoras).

El agua es vital para el desarrollo vital e industrial. Además de que este líquido, constituye más del 70% del cuerpo humano y 2 litros al día son suficientes para mantener saludable a una persona adulta. Se debe tener presente que el agua es un medio de transporte de los nutrientes esenciales a través del cuerpo, además ayuda a eliminar toxinas, sustancias de desecho del organismo, mantienen la temperatura corporal y constituye una parte crucial de la estructura y función del sistema circulatorio.

- Tecnologías de los vertederos.

Los residuos sólidos constituyen una proporción cada vez más elevada de los desechos generados por las sociedades urbanas modernas, mientras que este material está hecho de cristal, plásticos, etc., una proporción considerable será material sólido orgánico capaz de descomponerse.

Existe un sistema de bajo costo usado para la eliminación de residuos que es la tecnología de llenado de los vertederos. En este procedimiento los residuos sólidos se depositan en sitios profundos de bajo valor y el depósito de residuos de cada día es comprimido y cubierto por una capa de tierra. El completo llenado puede llevar meses o años, dependiendo del tamaño y flujo de residuos. Los residuos tóxicos también pueden generar serios problemas para los procesos microbiológicos que ocurren en estos lugares.

Los vertederos preparados y operados de manera inadecuada pueden dar lugar a metales pesados tóxicos, contaminantes peligrosos y productos de la descomposición anaeróbica que pasan del sitio donde se encuentran a los acuíferos subterráneos, contaminando el suministro de agua urbano.

Los vertederos propiamente construidos y sellados pueden ser utilizados para producir gas metano, para uso comercial, la producción de metano suele comenzar unos meses después de la construcción y llenado del sitio.

Las operaciones de los sitios de llenado deben ser consideradas como biorreactores gigantes, con metano como producto útil.

Anteriormente los vertederos eran considerados como lugares de almacenaje de basura, donde los residuos eran sellados y aislados del medio ambiente que los rodea. Actualmente los nuevos sitios se manejan como biorreactores (sistema de contención para propósitos de fermentación) operados de forma adecuada durante la vida activa del sitio. La práctica del llenado de los vertederos continuará teniendo un papel importante en el conjunto del manejo de los residuos sólidos según las previsiones de futuro. (John E. Smith. [2] page 157)

- Descomposición del material orgánico.

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La descomposición de material