Universidad Autónoma Gabriel René MorenoFacultad de Ciencias Exactas y Tecnología

Carrera: Ing. Ambiental

“EUBACTERRIA QUIMIOLITOTRÓFRA”

Matéria : MICROBIOLOGIA AMBIENTAL: (IAM-205)

Docente : Ing. Mirian Vasquez

Grupo : “3”

Estudiantes

Laura larico pozo Diana vinacha moron Carlos meneses Salazar Julieta beltran condori Yoselin huanca mamani

Fecha : 13/ Noviembre / 2014

SANTA CRUZ – BOLIVIA

EUBACTERIA QUIMIOLITOTRÓFA

Introducción.- En los ambientes reductores, anóxicos, carentes de oxigeno, o anaerobios de los suelos y sedimentos, abundan los organismos quimioautótrofos o quimiolitótrofos son aquellos capaces de utilizar compuestos inorgánicos reducidos como sustratos para obtener energía y utilizarla en el metabolismo respiratorio. Es una facultad exclusiva de bacterias conocida con el nombre de quimiosíntesis.

Al igual que los fotoautótrofos (como algas y plantas) los quimioautótrofos utilizan el CO2 como fuente principal de carbono, pero a diferencia de ellos, no utilizan la luz como fuente de energía sino que la obtienen por oxidación de compuestos inorgánicos reducidos, tales como NH3, NO2

-, H2, formas reducidas del azufre (H2S, S , S2O3

-) o Fe2+. Su carbono celular deriva del CO2 y es asimilado mediante las reacciones del ciclo de Calvin, de modo análogo a las plantas. Como resultado de su capacidad distintiva de crecer en medios estrictamente minerales, en ausencia de luz, estos organismos son denominados con frecuencia quimiolitótrofos (de lithos, roca).

Estos microorganismos se encuentran en hábitats como los sedimentos profundos o alrededor de relieves submarinos o dorsales oceánicas donde la corteza terrestre es delgada y existen respiraderos hidrotermales o incluso salida de magma. Estas bacterias transforman los productos químicos de los respiraderos, tóxicos para muchos seres vivos, en alimento y energía, desempeñando el papel de organismos productores en el ecosistema de la zona afótica del océano. A partir de estas bacterias pueden surgir pequeñas cadenas tróficas basadas en la quimiosíntesis, en vez de en la fotosíntesis.

En la industria también son muy apreciadas por contener enzimas que pueden soportar condiciones de elevada temperatura y presión. Algunas de ellas pueden convertir compuestos químicos peligrosos en otras formas menos nocivas para la vida y por ello son ideales para la limpieza de zonas con derrame de petróleo y, de forma general, en el tratamiento de residuos tóxicos.

Bacterias quimiolitótrofas. Fuente: Lab Spaces

METABOLISMO E IMPORTANCIA ECOLOGICA DE LA EUBACTERIA QUIMIOLITÓTROFA

- ) ¿QUE ES UNA BACTERIA QUIMIOLITÓTROFA?

Es aquel organismo autótrofo que obtiene energía de reacciones químicas partiendo de un sustrato inorgánico, y como dador de electrones emplea también sustratos inorgánicos.

- ) CARACTERÍSTICAS GENERALES

Obtienen energía mediante la oxidación de compuestos inorgánicos Son autótrofos, utilizan CO2 como fuente de Carbono Dependiendo de la sustancia oxidada se dividen en varios grupos:

o Oxidadoras del Nitrógenoo Oxidadoras del Azufreo Oxidadoras del Hierro o Oxidadoras del Hidrógeno

Muy importantes desde el punto de vista ecológico por la actividadesque realizan : intervienen en los ciclos biogeoquímicos del Nitrógeno, Azufre, Hierro y Carbono; Lixiviación; drenaje ácido

Géneros representativos: Nitrosomonas, Nitrobacter, Thiobacillus, Beggiatoa, Ralstonia

- ) METABOLISMO

Metabolismo: Bacterias nitrificantes. Oxidadores de azufre. Bacterias del hierro. Biomineria: Organismos capaces de crecer en un medio estrictamente mineral y en ausencia de luz, obteniendo su ATP y poder reductor de la respiración de un substrato inorgánico y utilizando el CO2 como fuente de carbono.

Este tipo de metabolismo es exclusivo de bacterias y arqueas.

La mayoría de las bacterias se incluyen entre las Proteobacterias.

- ) REACCIONES DE OXIDACION

BACTERIAS OXIDADORAS DEL NITROGENO:

NITROSAS.....................NH4 + +½ O2 ------->NO2- + 2H+ + H2O

NÍTRICAS......................NO2 + ½ O2 ---------->NO3-

BACTERIAS OXIDADORAS DEL AZUFRE

S0 + H2O + ½ O2 -------->SO4 2-+ 2 H+

BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIERROFe 2++ H+ + ½ O2--------> Fe 3+ + ½ H2O

BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIDRÓGENO

H2 + ½ O2 ------------------>H2O

BACTERIAS OXIDADORAS DEL NITROGENO

REALIZAN EL PROCESO DE NITRIFICACIÓN. UTILIZAN EL AMONIO DE LODOS ACTIVADOS (EDAR) SE ENCUENTRAN EN SUELOS Y AMBIENTES ACUÁTICOS DE AGUA

SALADA, DULCE O RESIDUALES CON ELEVADA CONCENTRACIÓN DE AMONIO.

PUEDEN PROVOCAR EUTROFIZACIÓN

Hábitat. Son ubicuas: suelos, aguas dulces y marinas, sistemas de tratamiento de residuos sólidos (compostaje) y líquidos.

Juegan un papel clave en la eliminación de N de aguas residuales.

Problemas N en aguas:

eutrofización, disminución del contenido en O2, producción de compuestos tóxicos y malolientes.

Solución: sistemas de tratamiento que combinan la oxidación biológica de

compuestos amoniacales (nitrificación) con una posterior desnitrificación (anóxica) hasta N2 molecular.

BACTERIAS OXIDADORAS DEL AZUFRE

OXIDAN EL SH2 PROVENIENTE DE LA DESCOMPOSICIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA Y EL PRODUCIDO POR LAS BACTERIAS SULFATORREDUCTORAS(Ciclo del Azufre)

Hábitat. Sedimentos acuáticos que contienen H2S; suelos ácidos; manantiales ácidos y normalmente calientes; chimeneas negras; efluentes del drenaje de minas que contienen sulfuros metálicos, etc.

Importancia biotecnológica:

·biominería y biolixiviación (solubilización de metales mediada por microorganismos) de minerales como cobre y uranio.

· tratamiento de carbones y efluentes industriales (líquidos y gaseosos) para eliminar el H2S y otras formas de azufre, reducir la lluvia ácida, etc.

BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIERRO

Acidithiobacillus ferrooxidans PHÁcido Gallionella PH Neutro

LIXIVIACIÓN DRENAJE ÁCIDO

Ecología de las bacterias quimiolitótrofas oxidadoras del hierro y del azufre.

Las bacterias del hierro intervienen principalmente en el ciclo del hierro, que tiene su parte relevante en la oxidación del mineral pirita (FeS)

Dicha oxidación (del azufre y/o hierro) tiene lugar en las minas de carbón, cuando las rocas que contienen pirita sesometen a movimiento, la pirita entra en contacto con las bacterias, éstas acidifican el medio, provocando elfenómeno de "drenaje ácido de las minas", afectando gravemente a ríos y lagos colindantes, y a la fauna y flora dellugar.En cuanto al hábitat y ecología de los dos principales grupos de bacterias oxidadoras de hierro, podemos decir, queambos son organismos aerobios y quimiolitoautótrofos estrictos, que se desarrollan en ambientes con grandescantidades de sulfato, y donde el ácido sulfúrico es el ácido predominante.

BACTERIAS OXIDADORAS DEL HIDRÓGENO

QUIMIOLITOTROFOS FACULTATIVOS

MICROAERÓFILOS POSEEN HIDROGENASAS,

UNA O MAS, EN LA MEMBRANA PLASMÁTICA O EN CITOPLASMA

MUCHAS ESPECIES SON CARBOXIDOTRÓFICAS Ralstonia , Alcalígenes , Pseudomonas, Paracoccus

BACTERIAS NITRIFICANTES

El proceso de nitrificación consiste en la oxidación del amoniaco bajo condiciones estrictamente aeróbicas. En la naturaleza contamos con un grupo de bacterias aeróbicas estrictas que poseen los agentes catalíticos como las enzimas, los cuales son apropiados para efectuar la oxidación. Estas bacterias son las comúnmente conocidas como bacterias nitrificantes. al oxidación del amoniaco por estas bacterias se observa en suelos con buen drenaje, a un pH neutral o en cuerpos de agua con un alto contenido de oxigeno disuelto y un pH neutro. Las condiciones de anoxia o una alta acidez inhiben la actividad catalítica de estas bacterias.Este proceso ocurre en dos etapas; comienza con la oxidación del amoniaco a nitritos, seguido de la oxidación del nitrito a nitrato.

BACTERIAS OXIDADORAS DE AMONIACO Y NITRITOS.

RACCIONES

En el caso de las bacterias que utilizan la oxidación de NH3 a NO2- :

Se produce mediante un paso intermedio en que el NH3 pasa a hidroxilamina (NH2OH), el enzima que interviene es una monooxigenasa que produce la oxidación del NH3. En el segundo paso la (NH2OH) es oxidada a NO2- mediante una hidroxilamina-óxidoreductasa.

En bacterias en que realiza la oxidación del NO2- a NO3- :

Se realiza por una enzima nitrooxidasa este metabolismo es típicamente quimiolitótrofo, viven en aerobiosis producen una reacción muy exotérmica con alta liberación de energía.

1. Nitritación - NH3 + O2 → NO2− + 3H+ + 2e−

2. Nitratación - NO2− + H2O → NO3

− + 2H+ + 2e−

BACTERIAS RESPONSABLES DE LA NITRIFICACIÓN

FACTORES QUE AFECTAN LA NITRIFICACION

Aireación: afecta el paso Nitritos-Nitratos. Ocasiona acumulación de NO2

- y N2O acidez: óptimo PH 6.6-8.0. En agricultura el PH suele ser inferior a 6.0

y acumula NO2- a PH=4.5.

Humedad: limita la nitrificación si afecta el intercambio gaseoso o si falta humedad para los microorganismos

Temperatura: óptima entre 30 y 35o. Bajo condiciones desfavorables no impide la acumulación de NH4

+ en el suelo la materia organica del suelo afecta debido a la competencia entre

microorganismos por el O2 y con otras bacterias por NH4+

CICLO DEL NITROGENO

El nitrógeno está presente en todos los seres vivos. Forma parte de todos los aminoácidos (y por lo tanto, de las proteínas que éstos forman) y de los nucleótidos de los que están compuestos los ácidos nucleicos. En la materia viva, el nitrógeno se encuentra normalmente en forma reducida, como grupoamino o imino, pero en la naturaleza es habitual que el nitrógeno pueda encontrarse en formas oxidadas (por ejemplo, como ión nitrito o nitrato) y, más habitual todavía, como nitrógeno gaseoso, formando el 78% de la atmósfera. Cómo el nitrógeno pasa de unas formas a otras, se recicla, se expulsa y se incorpora a la biosfera es un proceso complejo que se denomina, predeciblemente, ciclo del nitrógeno.

El reservorio de nitrógeno atmosférico, que es inmenso, tiene varias formas de “bajar a tierra” (lo que se conoce como “fijación del nitrógeno“), es un proceso también muy interesante que pueden realizar determinados organismos pero en el que no nos detendremos ahora. Vamos a fijarnos en la parte del ciclo que tiene lugar en el suelo o el agua: la nitrificación. Por cierto, el descubrimiento de este proceso se lo debemos al ruso Sergéi Vinodradsky, un señor muy aficionado a meter las cosas en botes y esperar a que se pudrieran para ver qué pasaba.

El nitrógeno presente en las proteínas y ácidos nucleicos de los seres vivos tiene dos formas de regresar al suelo. Una de ellas puede ser la excreción de los desechos, y otra, por la propia deposición del cuerpo del organismo o una parte de él tras su muerte, la caída de las hojas en otoño, etc. La cuestión es que ese nitrógeno, recordemos, en forma reducida acaba pasando al suelo (si es que no llegó a él de esa forma) como ión amonio. A este proceso de amonificación contribuyen ciertos microorganismos descomponedores. Aunque las plantas son, técnicamente, capaces de asimilar el amonio, lo normal es que el nitrógeno libre en su forma reducida tenga una tendencia a oxidarse con el paso del tiempo. Además, el amonio suele ser bastante tóxico para la mayoría de los animales, sobre todo en altas concentraciones y determinados pHs, al ser fuertemente alcalino.

El proceso de oxidación del amonio tiene dos fases. La primera es la nitritación, o conversión del amonio en nitrito, que está seguida de la nitratación, o conversión del nitrito en nitrato. En la biosfera ambos procesos

son el modo de vida de ciertas estirpes de bacterias de las que depende el equilibrio ecológico de la biosfera.

Pero en los últimos tiempos El hombre se ha apartado del flujo pues el N no retorna al suelo, va a alcantarillas, ríos y mar afectando de alguna manera todo este importante ciclo y probamente con grandes consecuencias a futuro en el planeta.

IMPACTO AMBIENTAL

La eficiencia o impacto del Nitrógeno se asocia a la producción de NO2 y NO3 en suelo y agua y de NO y N2O en el aire

En animales y humanos produce la metahemoglobinemia o cancerígenos

Los NO3- la vegetación acuática y producen la eutrofización

La alta dosificación de fertilizantes daña los acuíferos y los saliniza Los NO3

- son arrastrados a los cauces o van como lixiviado a aguas subterráneas

Desencadenan reacciones de descomposición de animales y plantas muertos y provocan Los lagos eutrofizados condiciones anaerobias hasta convertir el lago en un pantano

En grandes concentraciones reducen la capacidad sanguínea de intercambiar oxigeno en la circulación de los peces lo que conlleva a una muerte por asfixia.

EN PERSONAS Y ANIMALES

Los NO3- consumidos por animales y humanos se convierten en NO2

-

por bacterias del estómago y la vejiga urinaria Los NO2

- se convierten en Nitrosa minas que son compuestos cancerígenos que afectan el estómago e hígado

EN EL SUELO

En el suelo salinizan, reducen cosechas por consumo de N de lujo por las plantas

El uso como fertilizante provoca productos y subproductos en exceso La adicion artificial como urea, NH4

+ y NO3- reacciona igual que el N que

proviene de residuos de plantas Las adicciones extras alcalinizan o acidifican el suelo

ALTERNATIVAS

Rescatar microorganismos de los ecosistemas para evitar que las plantas se vuelvan dependientes de los fertilizantes

Controlando la Nitrificación ya que el NH4+ es menos nocivo para la

fijación Buscar fertilizantes que no inhiban la fijación y no saturen el suelo de

NO3- ó NH4

+

IMÁGENES DE LAS BACTERIAS

NITROSOMAS

NITROSOLOBUS

BACTERIAS HETEROTROFICAS

NITROBACTER

OXIDADORES DE AZUFRE

Oxidación del azufre. Algunas bacterias oxidan compuestos reducidos de azufre, como sulfuro de hidrógeno (H2S), azufre inorgánico (S0) y tiosulfato (S2O32- ), para formar ácido sulfúrico (H2SO4). Un ejemplo clásico es Beggiatoa, un microbio descrito originalmente por Sergei Winogradsky, uno de los fundadores de la microbiología.

El azufre inorgánico es almacenado interior o exteriormente a la célula hasta que es necesitado. El proceso es posible porque el azufre es energéticamente mejor donante de electrones que el sulfuro inorgánico o el tiosulfato, permitiendo a un número neto de protones atravesar la membrana. Algunas bacterias oxidan compuestos reducidos de azufre, como sulfuro de hidrógeno (H2S), azufre inorgánico (S0) y tiosulfato (S2O32- ), para formar ácido sulfúrico (H2SO4). Un ejemplo clásico es Beggiatoa, un microbio descrito originalmente por Sergei Winogradsky, uno de los fundadores de la microbiología. La oxidación del azufre se realiza generalmente en dos etapas. Bioquímicamente, los compuestos de azufre reducidos se convierten en sulfito (SO32- ) que a su vez son transformados posteriormente a sulfato por la enzima sulfito oxidasa. Algunos organismos, realizan la misma oxidación usando un sistema inverso de APS reductasa, invirtiendo el usado por las bacterias reductoras del sulfato. En todos los casos, la energía liberada se transfiere a la cadena de transporte de electrones para la producción de ATP y NADH. Además de la oxidación aerobia del azufre, algunos organismos (por ejemplo, Thiobacillus denitrificans) utilizan nitrato (NO32- ) como receptor terminal de electrones y por lo tanto crecen anaeróbicamente.

Bacterias incoloras del azufre Las bacterias incoloras del azufre oxidan azufre o compuestos reducidos de azufre. Son bacterias aerobias obligadas ya que necesitan oxígeno para la oxidación. Son las responsables de la transformación del sulfuro de hidrógeno (H2S), procedente de la descomposición de la materia orgánica, en sulfato (SO4-2) asimilable por las plantas, con lo que cierran el ciclo del azufre.[1]

Las reacciones son las siguientes:

H2S + ½O2 → S + H2O + 50 kcal/mol

2 S + 3O2 + 2H2O → 2SO4-2 + 4H+ + 119 kcal/mol

La producción de sulfato origina condiciones extremadamente ácidas, con un pH inferior a 2; Acidithiobacillus thiooxidans es excepcionalmente resistente a estas condiciones y se encuentra en la naturaleza en ambientes muy ácidos. La capacidad de las bacterias oxidadoras de azufre para producir ácido sulfúrico se utiliza a veces en agricultura para corregir suelos alcalinos; con el arado se introduce en el suelo azufre en polvo que las sulfobacterias presentes de manera natural en el suelo oxidan, disminuyendo el pH del suelo hasta valores más adecuados para el cultivo.[2]

Las bacterias oxidadoras de azufre emplean H2S, azufre elemental o sus óxidos parcialmente reducidos como fuente de energía.

Bacteria del hierro

Bacterias del hierro en un regato.

Las bacterias del hierro son bacterias comunes en todo el mundo que obtienen la energía que necesitan para vivir y multiplicarse por oxidación del oxido ferroso (o los menos frecuentemente disponibles manganeso y aluminio) disueltos. El oxido férrico resultante es insoluble, apareciendo como un lodo marrón gelatinoso que mancha al contacto y que puede contribuir a la corrosión interna de de las tuberías cuando el agua fluye a través de ellas. Estas bacterias pueden vivir y proliferar en agua con un contenido tan bajo como 0,1 mg/l. Sin embargo, necesitan al menos 0,3 ppm de oxígeno disuelto en el agua para llevar a cabo la oxidación. Las bacterias del hierro no dan problemas de salud cuando son ingeridas en el agua, pero le dan un sabor desagradable. La presencia de las bacterias del hierro incrementa la posibilidad de proliferación de las bacterias del azufre.

Efectos de las bacterias del hierro:

Los problemas más serios ocurren cuando las bacterias del hierro se acumulan en sistemas de pozos. Las bacterias del hierro no causan problemas de salud, sino que pueden ser desagradables y tener los efectos siguientes:

Son la causa de olores Corrosión del equipamiento de tubería Reduce el rendimiento del pozo (taponación de

filtros y tuberías) Aumenta las posibilidades de infestación por

bacterias de sulfuro.

Detección de las bacterias del hierro:

Hay ciertos indicadores de que su pozo puede tener problema con las bacterias del hierro. Estos son un color rojo, amarillo, o anaranjado del agua; limo en las paredes internas de su bañera; y un olor que puede asemejarse al fuel-oil, al pepino o a aguas residuales.

Prevención de las bacterias del hierro:

Es difícil conseguir deshacerse de las bacterias del hierro una vez existen en el pozo, por lo que la prevención es la mejor

Dos especies de bacterias del hierro

Recursos: Departamento Natural de Wisconsin

salvaguardia contra los problemas que le acompañan. Para las perforadoras de pozos, la prevención significa la desinfección de todo lo que entra en la tierra con una solución fuerte de dióxido de cloro (250ppm). Las bacterias del hierro se alimentan de carbono y otros compuestos orgánicos, por lo que es esencial que éstos no sean introducidos en cualquier parte del sistema de sondeo durante el proceso de perforación.

Tratamiento de los problemas de las bacterias del hierro:

Aunque hay métodos químicos y mecánicos para tratar los problemas de las bacterias del hierro, los dueños de pozos privados deben utilizar el antiguo hasta que un estudio adicional demuestre la eficacia del calor o de otros medios para la desinfección de pozos más pequeños.

Tratamiento químico Tratamiento mecánicoPor varias razones, los desinfectantes químicos rutinarios que eliminan con eficacia a otras bacterias no son demasiado eficaces contra las bacterias del hierro. Las bacterias del hierro se acumulan en capas gruesas, cada una forma un limo alrededor de las células bacterianas que las protege contra los desinfectantes, por lo que estos no pueden penetrar más allá de las células superficiales. Las reacciones químicas ocurren mucho más lentas a las temperaturas bajas comunes en pozos, y la célula bacteriana necesita una exposición

Además del tratamiento químico, existen otros métodos para controlar las bacterias del hierro en sistemas de agua comunitarios. Las condiciones de estancamiento pueden ser evitadas no colocando líneas de tuberías de punto muerto y limpiando periódicamente las tuberías con un chorro de agua para reducir las bacterias. Forzar agua caliente o vapor en el pozo para dispersar el limo y para matar a las bacterias también funciona. Además, la limpieza del acuífero con un chorro de agua caliente se ha encontrado útil en pruebas

larga al producto químico para que el tratamiento sea efectivo. Incluso si el cloro mata a todas las células bacterianas en el agua, otras nuevas éstas pueden ser aspiradas del agua subterránea por el bombeo o movimiento dentro del pozo.

hechas sobre el terreno.

BIOMINERIA

¿Qué es la biominería?

es una alternativa de extracción de metales sin dañar el medio ambiente, Gracias a la utilización de bacterias que actúan en la degradación de metales, un científico del Conicet plantea un nuevo método para la explotación minera que ayuda a evitar el impacto de la contaminación. Tecnología y conciencia ecológica para el futuro

El término se empezó a usar, según dio cuenta el especialista, en torno de uno de los metales cuyo uso intensivo por la humanidad lleva más de 4000 años: el cobre, que tiene múltiples aplicaciones, como la de ser conductor eléctrico. Este metal, debido a su uso intensivo durante tantos años, pocas veces se encuentra en la naturaleza bajo forma metálica; en general se lo localiza como parte de diferentes minerales, como aquellos a los cuales está asociado el azufre (sulfuros).

La explotación clásica de este tipo de minerales se realiza a través de la pirometalurgia donde el mineral es tostado a altas temperaturas y posteriormente reducido al metal. Esta metodología no sólo es inviable económicamente para minerales con bajo contenido en metal, sino es altamente contaminante, ya que libera enormes cantidades de dióxido de azufre, que es uno de los gases involucrados en la llamada "lluvia ácida".

El uso de metodologías que funcionen a bajas temperaturas y con soluciones acuosas capaces de extraer el metal de los minerales -lixiviar- es claramente

preferible desde el punto de vista de su rentabilidad y de su impacto ambiental. No obstante, hace algo más de medio siglo se descubrió que la hidrometalurgia (como es llamado este último proceso) debería llamarse en realidad biohidrometalurgia ya que se aislaron microorganismos cuya presencia se mostró esencial para que el proceso de recuperación de cobre fuera eficaz.

En los primeros tiempos, una bacteria aeróbica llamada Acidithiobacillus ferrooxidans fue identificada como la responsable de la actividad lixiviante. El mecanismo de acción bacteriana consiste básicamente en transformar sulfuros, que no se solubilizan en medios acuosos, en sulfatos que se disuelven fácilmente en soluciones acuosas. La capacidad de aquella bacteria para crecer en presencia de ácidos y de altísimas concentraciones de metales, sumado a que no necesita fuentes orgánicas para procurarse carbono y que crece a temperaturas moderadas, la hace ideal para los procesos de recuperación de metales a partir de minerales.

Con el advenimiento de las nuevas técnicas de la biología molecular, se ha comprobado que existen varias decenas de otras bacterias y de arqueas asociadas al proceso en el cual interviene el Acidithiobacillus ferrooxidans. Por este proceso, también es posible recuperar otros metales como cobalto, níquel, cinc, entre muchos otros. La aplicación comercial de esta metodología -biolixiviación- suele hacerse regando "pilas" (acumulaciones de mineral previamente triturado) con soluciones de ácido sulfúrico; las bacterias existentes en los minerales liberan al metal del mineral que finalmente es recuperado a partir de las soluciones que emergen de la parte inferior de la pila.

El cobre es el metal que se recupera en mayor medida por esta metodología. Chile, que comparte la cordillera y sus recursos mineros con nuestro país, es el mayor exportador mundial de cobre y obtiene aproximadamente el 30 por ciento por biolixiviación. De todos modos, la más importante aplicación comercial de la biominería es la biooxidación. Este proceso es aplicable a minerales refractarios de oro en los cuales éste se encuentra incluido dentro de una matriz mineral de sulfuros, lo cual dificulta su posterior recuperación.

La acción de las bacterias elimina esta matriz liberando al oro y haciendo así más eficaz su recuperación y con una marcada disminución del gasto en

cianuro que, en caso contrario, es consumido por hierro y cobre que suelen estar presentes en la matriz de sulfuros. "La biooxidación se realiza frecuentemente en grandes tanques agitados a los cuales se agregan los microorganismos, las soluciones acuosas, con un mínimo de sales requeridas por los microorganismos, y el mineral. Posteriormente, el mineral es expuesto a cianuraciones para lixiviar el oro", explicó Donati.

Los procesos biológicos que en conjunto se denominan biorremediación, son de variada naturaleza; los más relevantes son la bioprecipitación -formación de compuestos no solubles entre metales y metabolitos generados por ciertos microorganismos- y biosorción -retención de los metales a diferentes partes de los microorganismos a través de diferentes fenómenos.

Obviamente, también pueden utilizarse para el tratamiento de contaminaciones con metales generados en otros procesos industriales. Donati concluye observando que, en forma simultánea o independiente a la biorremediación, es posible utilizar plantas para la estabilización o la extracción de metales desde suelos contaminados, tecnología conocida como fitorremediación. Biolixiviación

Figura 2. Células de At. thiooxidans adheridos sobre azufre

Figura 3. Células de L. ferrooxidans

Conclusiones

La lixiviación bacteriana de sulfuros metálicos a partir de minerales sulfurados de baja ley ya es un proceso rentable para la recuperación de ciertos metales y aparece como una metodología potencialmente rentable para la recuperación de otros. Presenta varias ventajas respecto de los procesos tradicionales como la pirometalurgia fundamentalmente desde el punto de vista económico y ambiental por sus menores requerimientos energéticos y por no generar emisiones gaseosas contaminantes, en particular, de SO2. Una variante del proceso que implica el uso de microorganismos en el pre-tratamiento de minerales refractarios de oro, se ha comenzado a aplicar en forma masiva en el mundo. Si bien este último no evita el uso de cianuro, es un proceso menos contaminante que otros procesos de pre-tratamiento como la tostación o la oxidación a altas presiones, y además, disminuye sustancialmente el consumo de cianuro al eliminar otros metales que pueden complejarse durante el proceso. Ambas metodologías son potencialmente aplicables a muchas explotaciones mineras de nuestro país.