Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos

BIORREMEDIACIÓN DE SUELOS

CONTAMINADOS POR HIDROCARBUROS

REFINADOS DE PETRÓLEO POR MEDIO DE

BIOAUMENTACIÓN

BIOREMEDIATION OF SOILS CONTAMINATED WITH HYDROCARBONS REFINED OIL BY MEANS OF

BIOAUGMENTATIÓN

ASIGNATURA:

CONTAMINACIÓN DE SUELO Y CONTROL

FACULTAD DE INGENIERÍA

Ingeniería Ambiental

Autor:

Bobadilla Atao, Leo Eduardo1.

Docente:

López Revilla, Axel Bernardo

Lima, 2015

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Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación

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DEDICATORIO:

En primer lugar, a mi madre por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos y los buenos valores impartidos, así como el apoyo incondicional que siempre me brinda; a nuestro docente, que a lo largo del curso nos brindó su apoyo y nos compartió sus experiencias y conocimientos que nos ayudará a crecer profesionalmente.

ÍNDICECapítulo I: Introducción.........................................................................................................5

1. Realidad Problemática:.................................................................................................5

2. Formulación del problema:...........................................................................................6

3. Justificación:...................................................................................................................6

4. Limitaciones:..................................................................................................................6

5. Objetivos:........................................................................................................................7

5.1. Objetivo general:....................................................................................................7

5.2. Objetivos específicos:...........................................................................................7

Capítulo II: Marco Teórico.....................................................................................................7

6. Antecedentes:................................................................................................................7

7. Bases teóricas:...............................................................................................................9

7.1. Hidrocarburos.........................................................................................................9

7.1.1. Tipos de hidrocarburo.................................................................................10

7.1.2. Clasificación según su estructura..............................................................10

7.2. Importancia de los hidrocarburos en la sociedad............................................11

7.2.1. Los hidrocarburos en la economía del Perú.............................................12

7.3. Contaminación ambiental por su explotación..................................................12

7.4. Biorremediación...................................................................................................14

7.4.1. Ventajas........................................................................................................14

7.4.2. Aplicabilidad..................................................................................................15

7.5. Estadística............................................................................................................16

8. Marco conceptual:.......................................................................................................16

8.1. Gasóleo o Diésel..................................................................................................16

8.1.1. Propiedades..................................................................................................17

8.1.2. Composición.................................................................................................17

8.2. Bioestimulación....................................................................................................17

8.2.1. Ventajas y Desventajas...............................................................................18

8.3. Base legal.............................................................................................................18

8.4. Pronostico en la estadística................................................................................19

8.4.1. Análisis de la regresión...............................................................................19

8.5. Coeficiente de determinación.............................................................................19

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8.5.1. Calculo del coeficiente de correlación.......................................................20

Capítulo III: Metodología......................................................................................................21

9. Tipo de investigación...................................................................................................21

9.1. Según el propósito...............................................................................................21

9.2. Según el diseño de investigación......................................................................21

10. Localización..............................................................................................................21

10.1. Institución donde se desarrollará el proyecto:.............................................21

11. Materiales.................................................................................................................21

12. Presupuesto.............................................................................................................22

13. Construcción e implementación.............................................................................22

14. Análisis de muestras...............................................................................................24

14.1. Técnica aplicada..............................................................................................24

14.2. Procedimiento de recolección de muestras.................................................24

14.3. Caracterización del suelo contaminado........................................................25

14.4. Análisis de las muestras.................................................................................26

14.5. Procesamiento de datos.................................................................................27

14.6. Pronostico o Estimación de resultados.........................................................28

Capítulo IV: Resultados.......................................................................................................31

Capítulo V: Conclusiones....................................................................................................32

RECOMENDACIONES...........................................................................................................32

Referencias bibliográficas......................................................................................................33

ANEXO.....................................................................................................................................34

Anexo 1: Producción y venta de Hidrocarburos, periodo 2007 – 2012. Fuente: Ministerio de Energía y Minas...........................................................................................34

Anexo 2: ECA para Suelos. Fuente: D.S. N° 002-2013-MINAM Estándar Nacional de Calidad Ambiental para Suelo.....................................................................38

Anexo 3: Imagen satelital del área de estudio. Fuente: Google Earth Pro..........39

Anexo 4: Fotografía de los materiales usados en el laboratorio...........................40

Anexo 5: Cronograma de actividades del proyecto................................................41

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Capítulo I: Introducción

1. Realidad Problemática:

El petróleo es un producto no renovable esencial para muchas industrias, y es de vital importancia para el mantenimiento de la misma civilización industrializada, por lo que se considera una fuente esencial de energía en la mayoría de las naciones. El petróleo alimenta un porcentaje muy alto del consumo de energía del mundo, entre el 32% de Europa y Asia hasta el 53% de Oriente Medio. En otras regiones geográficas el peso energético del petróleo es el siguiente: Sudamérica y América Central (44%); África (41%) y Norteamérica (40%).1

El manejo inadecuado de los materiales y residuos peligrosos ha generado a escala mundial un problema de contaminación de suelos (por su extracción), aire (los combustibles fósiles producen gases de efecto invernadero y otros contaminantes, como: óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre y compuestos orgánicos) y agua (debido a los deshechos o productos derivados del refino y por derrames de petróleo).

Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella.

Constituye un conjunto complejo de elementos físicos, químicos y biológicos que compone el sustrato natural en el cual se desarrolla la vida en la superficie de los continentes. El suelo es el hábitat de una biota específica de microorganismos y pequeños animales que constituyen el edafón; es propio de las tierras emergidas, no existiendo apenas contrapartida equivalente en los ecosistemas acuáticos. Es importante subrayar que el suelo así entendido no se extiende sobre todos los terrenos, sino que en muchos espacios lo que se pisa es roca fresca, o una roca alterada sólo por meteorización, un regolito, que no merece el nombre de suelo. Mecánica de suelos y cimentaciones 5° Ed., 1980.

Desde el punto de vista biológico, las características del suelo más importantes son su permeabilidad, relacionada con la porosidad, su estructura y su composición química. Los suelos retienen las sustancias minerales que las plantas necesitan para su nutrición vegetal y que se liberan por la degradación de los restos orgánicos. Un buen suelo es condición primera para la productividad agrícola.

En el suelo los hidrocarburos impiden el intercambio gaseoso con la atmosfera, iniciando una serie de procesos fisicoquímicos simultáneos como evaporación y penetración, que, dependiendo del tipo de hidrocarburo, temperatura, humedad,

1 "International Energy Annual 2004". Energy Information Administration.pág. 5

textura del suelo y cantidad vertida puede ser más o menos lentos, ocasionando una mayor toxicidad, además de tener una moderada, alta o extrema salinidad, dificultando su tratamiento.

En nuestro país, los problemas ambientales por el derrame de esta materia prima también son muy frecuentes, sobre todo en la selva. Un caso reciente es lo ocurrido el año pasado; “las autoridades a cargo del monitoreo ambiental en la cuenca del río Marañón y al interior del Lote 8X, de Pluspetrol, en Loreto, confirmaron lo que el pueblo Kukama venía denunciando hace muchos años la presencia de altos niveles de contaminación por hidrocarburos en sus territorios. Según los estudios realizados en agua, suelos y sedimentos de la cuenca y del citado lote petrolero, ubicado al interior de la Reserva Nacional Pacaya Samiria, en la zona existe presencia de agentes contaminantes como metales pesados y derivados del petróleo.” (SERNAMP, 2014).

Así como este caso, en todo el Perú existen muchos otros más que pueden ser tan o más mortíferos para el ecosistema, por lo que encontramos muy importante el de tema de buscar formas o técnicas para poder remediar esta contaminación del medio donde se encuentre.

2. Formulación del problema:

Ante esta situación, se decidió llevar acabo un experimento con la finalidad de responder las siguientes interrogantes: ¿Es posible remediar un suelo contaminado por hidrocarburos refinados usando la técnica de bioestimulación? ¿Qué tiempo se tarda en remediar un suelo contaminado por derivados de petróleo usando la técnica de bioaumentación? Y ¿Es posible predecir o pronosticar cuándo se remediará por completo el suelo contaminado?

3. Justificación:

El suelo es un medio muy importante pare el desarrollo fundamental de ciertas actividades, como la agricultura, que se ven afectadas por accidentes de derrame de hidrocarburos o por un mal proceso de extracción del mismo; por lo expuesto, el presenta trabajo tiene la finalidad de buscar metodologías o técnicas más efectivas para remediar suelos que hayan sido contaminados por derivados de hidrocarburos. Para ello, se llevará a cabo un experimento que estudiará el tiempo que tarde en remediarse un suelo que será contaminado por un derivado de petróleo; se aplicara la técnica de bioaumentación, donde se verá la efectividad de las bacterias nativas para degradar el hidrocarburo y se estimará la fecha en la cual el suele debe estar libre de este producto.

4. Limitaciones:

Falta de equipos para medir la concentración de hidrocarburos. Tiempo limitado para llevar a cabo el desarrollo del experimento.

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5. Objetivos:

5.1. Objetivo general:

Biorremediar suelos contaminados por hidrocarburos refinados de petróleo por medio de bioaumentación.

5.2. Objetivos específicos:

Aprender a llevar un control sobre texturas del suelo. Realizar un plan de trabajo operacional para el desarrollo del proyecto. Modelar una ecuación que nos permita predecir el tiempo que tardara

en deteriorarse el hidrocarburo.

Capítulo II: Marco Teórico

6. Antecedentes:

El presente trabajo: Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos mediante compost de aserrín y estiércoles (2012), publicada por Hildebrando Buendía Ríos, en Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima; concluye que el tratamiento de mayor reducción en la concentración de los hidrocarburos totales de petróleo, ha sido el suelo dosificado con vacaza más aserrín de bolaina. Puesto que de 21.81 gr de TPH/kg de suelo se redujo a una concentración de 16.28 gr de TPH/kg de suelo, que representa una reducción del 25 por ciento. Los suelos contaminados con hidrocarburos, tratados con aserrín y estiércoles orgánicos en promedio disminuyo 22.5 por ciento del contenido de hidrocarburos en el suelo. Empleando solo estiércol disminuyo solo 16.5 por ciento y usando solamente aserrines disminuyo 9.6 por ciento. Los suelos contaminados tratados con estiércol orgánico más aserrines, utilizados como sustratos para la planta del maíz, tuvieron en promedio 36.80 Cm de altura de planta, en comparación a los tratamientos de suelos contaminados usando solamente estiércol un promedio de 24.48 cm y utilizando solamente aserrín un promedio de 22.14 cm. 4. La planta de maíz es un buen indicador para evaluar la reducción de la concentración de hidrocarburos en los suelos contaminados a través de sus variables la altura de la planta, peso seco foliar y peso seco radicular. La presente investigación contribuye dándonos una idea clara que, al aplicar una buena cantidad de nutrientes al suelo, estos, por acción bacteriana en su mayoría, son capaces de degradar de manera eficiente las concentraciones de hidrocarburos que se puedan encontrar en estas tierras.

Por otro lado, el artículo: Biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos derivados del petróleo (2006), publicado por J. Benavides López de Mesa, G. Quintero, A. Guevara Vizcaíno, D. Jaimes Cáceres, S. Gutiérrez Riaño & J. Miranda García, en la Universidad de La Salle, Bogotá; nos dice que los productos de petróleo ampliamente usados como gasolina, keroseno y Diésel son

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contaminantes comunes del ambiente, se ha observado que la biodegradación de gasolina por microflora de suelo y agua de sitios contaminados es eficiente; compuestos como el benceno, tolueno, etilbenceno, y n-alcanos son realmente biodegradables. Se aislado una cepa con una alta capacidad de degradar dichos compuestos identificada como Mycobacterium austroafricanum. En el estudio hecho por Christopher W. Kaplan y Christopher L. Kitts en cuanto al dinamismo de las comunidades bacterianas en relación con la concentración de petrÛleo en el suelo, la importancia de las comunidades microbianas radica en su maquinaria celular como responsable de la bioconversión de estos contaminantes (43). Los microorganismos que conforman el consorcio microbiano extremo halótolerante para la biodegradación de crudos es altamente empleados en medios con gran cantidad de salinidad y contaminados con benceno.

Las poblaciones microbianas usadas para degradar hidrocarburos recalcitrantes (aromáticos), son menos eficientes, debido a que producen sustancias tóxicas que pueden inhibir los microorganismos degradadores de aceite diésel. La persistencia de los PAHs en el ambiente se deben a factores como los nutrientes, la viabilidad, la temperatura, el oxígeno y la presencia de microorganismo degradadores y el mayor problema para la degradación de esto es la baja solubilidad en agua para poder implementar un sistema aeróbico, por esto la degradación anaeróbica a bajas temperaturas ha sido estudiada como posible causa de una baja degradación donde encontraron que las bajas temperaturas no afectan la población microbiana sino que la disponibilidad de oxígeno, siendo este el agente más limitante y que conducía a formación metabolitos tóxicos que inhiban el crecimiento bacteriano carbono. Así, dicho artículo, nos permite tener una idea de la capacidad de degradación que tienen ciertas bacterias y como estas tienen preferencias hacía con ciertos hidrocarburos, también hace mención a la capacidad de resistencia de estos para ser degradados.

En la tesis: Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos: caracterización microbiológica, química y ecotoxicológica (2005), publicada por Marc Viñas Canals, en Barcelona; llevo a cabo un experimento donde se han aplicado los ensayos de tratabilidad, a un suelo contaminado con creosota y se ha seguido un proceso de Biorremediación a nivel fisicoquímico, microbiológico y ecotoxicológico. El suelo contaminado con creosota contiene una importante población microbiana degradadora de HAPs y metabólicamente muy activa. La información proporcionada en la primera fase de los ensayos de tratabilidad se ha visto confirmada con los resultados obtenidos en la segunda fase del protocolo, lo que valida la utilización de esta primera fase para dar una respuesta rápida a la posible aplicación de una tecnología de Biorremediación a un suelo contaminado.

La aireación y la humedad a nivel del 40% de la capacidad de campo han sido los factores claves para alcanzar una importante biodegradación de los TPH y de los HAPs de 3 y 4 anillos, por parte de la población autóctona del suelo. La adición de nutrientes inorgánicos aumenta las tasas de biodegradación de los TPH y de los HAPs de 3 y 4 anillos durante el periodo inicial (0-45 días), pero disminuye

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e incluso detiene la biodegradación de los TPH, del benzo(a)antraceno y del criseno, en el periodo tardío (90-200 días). En esta última fase la población degradadora de HAPs presenta valores inferiores a los que presentan los tratamientos sin nutrientes. 6. La adición de biotensiaoctivos y de octoato de hierro no han mejorado el rendimiento alcanzado por el tratamiento con aireación y humedad óptima. Nos explica que, si bien para llevar un buen proceso de bioestimulación se debe de proporcionar las adecuadas condiciones para el desarrollo, también es esencial contar con las bacterias adecuadas para llevar a cabo el proceso de degradación del hidrocarburo que deseamos.

En el artículo: Aplicación de sistemas de biorremediación de suelos y aguas contaminadas por hidrocarburos (2000), publicado por Maroto Arroyo, Rogel Quesada & Juan Manuel, en GEOCISA; nos dicen que para una correcta optimización se deberán controlar los siguientes puntos: Control de las condiciones de degradación y biodegradación. Se registrará la variación de concentración de TPH, BTEX, COV’s, CO2 desprendido y Oxigeno disuelto, variación de nutrientes (N, P, etc) y un control de los parámetros que afectan directamente en el funcionamiento del sistema. Las medidas biocorrectivas o los sistemas de biorremediación son técnicas de descontaminación suficientemente estudiadas y evaluadas, basados en los procesos de biodegradación y fácilmente aplicables. Es necesario una investigación y caracterización de la contaminación y del emplazamiento de forma rigurosa para evaluar y elegir la medida biocorrectiva más adecuada y diseñar el sistema de manera óptima, así como es necesario llevar a cabo un control y seguimiento del mismo. En líneas generales, el presente trabajo da un enfoque a las medidas que se deben de tomar en cuenta a la hora de llevar a cabo una implementación de la técnica ya mencionada de forma efectiva.

7. Bases teóricas:

7.1.Hidrocarburos

La palabra hidrocarburos designa un grupo de compuestos orgánicos constituidos principalmente por átomos de carbono e hidrógeno. La conformación y estructura de sus moléculas abarca desde la más simple, el metano (CH4), hasta aquellas de elevada complejidad como las correspondientes a los hidrocarburos aromáticos policíclicos.

Dentro de ellos existen familias de compuestos agrupadas según su configuración (estructura molecular) y propiedades. Los átomos de carbono se unen entre si formando el esqueleto básico, pudiendo hacerlo en estructuras lineales simples y/o ramificadas o en estructuras cíclicas en forma de anillos. El impacto ambiental de los residuos. 2ª Edición. 1994.

Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas, y abiertas

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o cerradas. Los que tienen en su molécula otros elementos químicos (heteroátomos) se llaman hidrocarburos sustituidos.

A temperatura ambiente se presentan en forma de gases, líquidos o sólidos. La diversidad de hidrocarburos es muy amplia y de igual forma lo son sus propiedades físicas y químicas; por esta razón sus aplicaciones son múltiples: se los emplea directamente como combustibles, como solventes, o como materia prima para la síntesis de productos medicinales, agroquímicos, plásticos, drogas industriales, etc.

Las fuentes principales de los hidrocarburos son el petróleo, el gas natural y el carbón. A partir de comienzos de este siglo, con el desarrollo de la extracción de petróleo y el afianzamiento de la tecnología química, surge la Petroquímica, industria de base que, con la producción de hidrocarburos, constituye uno de los pilares de la tecnología actual.

7.1.1. Tipos de hidrocarburo

Los hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que son alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono.

1) Hidrocarburos Alifáticos:

Son los que carecen de un anillo aromático, se clasifican en:

Hidrocarburos saturados, (alcanos o parafinas), en la que todos sus carbonos tienen cuatro enlaces simples (o más técnicamente, con hibridación sp3).

Hidrocarburos no saturados o insaturados, que presentan al menos un enlace doble (alquenos u olefinas) o triple (alquino o acetilénico) en sus enlaces de carbono.

2) Hidrocarburos Aromáticos:

Son los que presentan al menos una estructura que cumple la regla de Hückel (Estructura cíclica, que todos sus carbonos sean de hibridación sp2 y que el número de electrones en resonancia sea par no divisible entre 4).

7.1.2. Clasificación según su estructura

De acuerdo al tipo de estructuras que pueden formar, los hidrocarburos se pueden clasificar como:

Hidrocarburos acíclicos: los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez se clasifican en:

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https://es.wikipedia.org/wiki/Cadena_carbonada

o Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas lateraleso Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas

laterales.

Hidrocarburos cíclicos o ciclo alcanos: que se definen como hidrocarburos de cadena cerrada. Éstos a su vez se clasifican como:

o Monocíclicos, que tienen una sola operación de ciclización.o Policíclicos, que contienen varias operaciones de ciclización.

7.2. Importancia de los hidrocarburos en la sociedad

Los hidrocarburos se utilizan con frecuencia como combustibles. El gas natural que se comercia, contiene principalmente metano y etano, siendo usado para dar energía en forma de calor tanto en la industria como en viviendas de particulares, llegando así a reemplazar al butano y propano. Los motores de combustión usan la gasolina como combustible, que no es otra cosa que una mezcla de diferentes hidrocarburos con un contenido desde los 5 a los 10 átomos de carbono por molécula. En la actualidad, los hidrocarburos de cadena corta (fracción de gasolina) tienen una gran demanda, siendo ésta mucho más alta que en el caso de otros tipos de hidrocarburos que se extraigan de forma directa desde el petróleo.

La industria de la petroquímica, ha multiplicado el uso del petróleo en la fabricación de diferentes objetos fabricados con plásticos y fibras sintéticas. Muchas cosas que nos rodean como lapiceros, la tela de la ropa de baño, las cremas, las pinturas, los insecticidas, muchas partes de las máquinas y de los electrodomésticos, y aún las botellas de gaseosa requieren de la petroquímica para existir. Según Melendi (1994), Podríamos decir que , en nuestras sociedades los modelos de producción de bienes y servicios están directa o indirectamente basados en la industria petroquímica, es decir, en el consumo

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https://es.wikipedia.org/wiki/Cicloalcano

de hidrocarburos. La energía que hoy se emplea mundialmente proviene, en su mayor parte de la combustión de hidrocarburos; los medios de transporte los emplean como combustibles, y gran parte de la variada gama de productos plásticos se sintetizan a partir de ellos.

7.2.1.Los hidrocarburos en la economía del Perú

La explotación y comercio de los hidrocarburos en general, constituyen una gran fuente de ingresos económicos para el país. Según el INEI (2015), el 66% del crecimiento de la producción nacional fue explicado por el aporte de cuatro sectores: agropecuario (4.95%), minería e hidrocarburos (9.33%), comercio (4.32%) y telecomunicaciones (6.89%). Por otro lado, los que menguaron el crecimiento del mes fueron los sectores pesca (-37.49%), construcción (-6.69%) y manufactura (-0.85%).

En los últimos reportes anuales del PBI del Perú se registro un aumento de producción de hidrocarburos líquidos de 9,2% que se explica principalmente por la mayor obtención en la planta de separación de Las Malvinas y por la disminución del 5,9% de la explotación de petróleo. (Ver anexo 1)

7.3. Contaminación ambiental por su explotación

La extrema dependencia alcanzada hacia los hidrocarburos por el mundo actual, y su elevado consumo, han traído aparejados problemas ambientales expresados en términos de contaminación atmosférica por sus productos de

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combustión contaminación de aguas, derrames de petróleo y producción y acumulación de residuos no biodegradables (plásticos). Por otra parte, siendo el petróleo, el gas natural y el carbón un recurso natural no renovable, su consumo debería racionalizarse y muchas de sus aplicaciones, sobre todo la energética, sustituirse paulatinamente por fuentes ambientalmente más limpias y duraderas.

El aprovechamiento del petróleo y del gas natural, recursos minerales procedentes de la generación y acumulación natural de hidrocarburos, requiere previamente una fase exploratoria para la localización de posibles yacimientos de hidrocarburos (sustancias minerales compuestas por combinaciones de carbono e hidrógeno junto a pequeños porcentajes de otros minerales).

En el agua, los hidrocarburos se esparcen rápidamente, debido a la existencia de una importante diferencia de densidades entre ambos líquidos, llegando a ocupar extensas áreas, y dificultando por lo tanto sus posibilidades de limpieza. Esto imposibilita la interacción entre la flora y la fauna marina con la atmósfera, obstruyendo así el ciclo natural de vida. Si las sustancias contaminantes alcanzan la costa, debido a la alta permeabilidad de la arena, los hidrocarburos pueden penetrar hacia el subsuelo contaminando las napas y dejando rastros irreparables en los reservorios de agua dulce. Anualmente se vierten al mar entre 3 y 4 millones de toneladas de petróleo. Las actividades de exploración y explotación de los fondos marinos, constituyen una muy importante fuente de contaminación. Otra importante causa de contaminación, la constituyen los vertidos de desechos industriales, que llegan a poseer altas concentraciones de los derivados más peligrosos de los hidrocarburos.

Si nos trasladamos al medio atmosférico notamos que en la mayoría de las ocasiones se culpabiliza al CO2, pero los hidrocarburos emanan muchos otros gases contaminantes, el principal gas de estas características que poluciona la atmósfera es el metano. En un estudio realizado en la ciudad de Los Ángeles entre 1970 y 1972 indico que en la contaminación por hidrocarburos el metano representaba el 85% del total, los alcanos el 9%, los alquenos el 2.7%, los alquinos el 1% y los aromáticos el 2.3 %.

Los hidrocarburos presentan en general, una baja toxicidad, el problema principal que tiene, es la reactividad fotoquímica en presencia de la luz solar para dar compuestos oxidados.

Los hidrocarburos oxigenados, donde se incluyen los alcoholes, aldehídos, cetonas, éteres, fenoles, esteres, peróxidos y ácidos orgánicos, tiene como principal causa de su presencia en el aire a los automóviles, aunque también pueden formarse por reacciones fotoquímicas en la propia atmósfera.

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El monóxido de carbono está considerado como un peligroso gas asfixiante porque se combina fuertemente con la hemoglobina de la sangre reduciendo la oxigenación de los tejidos celulares. Se produce en la combustión incompleta del carbón y de sus compuestos, y una de sus principales fuentes de emisión son los automóviles, aunque también se produce en la naturaleza, fundamentalmente por la actividad de algas.

7.4. Biorremediación

Se define como biorremediación o biorremedación a cualquier proceso que utilice microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para retornar un medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural. La biorremediación puede ser empleada para atacar contaminantes específicos del suelo, por ejemplo, en la degradación bacteriana de compuestos organoclorados o de hidrocarburos. Un ejemplo de un tratamiento más generalizado es el de la limpieza de derrames de petróleo por medio de la adición de fertilizantes con nitratos o sulfatos para estimular la reproducción de bacterias nativas o exógenas (introducidas) y de esta forma facilitar la descomposición del petróleo crudo.

La biorremediación es una tecnología que utiliza el potencial metabólico de los microorganismos (fundamentalmente bacterias, pero también hongos y levaduras) para transformar contaminantes orgánicos en compuestos más simples poco o nada contamiantes, y, por tanto, se puede utilizar para limpiar terrenos o aguas contaminadas, su ámbito de aplicabilidad es muy amplio, pudiendo considerarse como objeto cada uno de los estados de la materia. (Glazer y Nikaido, 1995).

Se puede clasificar a la biorremediación como in situ o ex situ. La primera consiste en tratar el material contaminado en el lugar en que se encuentra sin trasladarlo a otra parte. Algunos ejemplos de estas tecnologías consisten en operaciones de compostaje, la ventilación biológica, la utilización de biorreactores, la filtración por raíces o la estimulación biológica. En los procesos ex situ el material contaminado es trasladado a otro lugar para realizar o completar su descontaminación.

7.4.1.Ventajas

La biorremediación tiene una serie de ventajas sobre otros métodos. En el caso de que la contaminación esté en lugares inaccesibles se puede realizar sin necesidad de cavar. Por ejemplo, en el caso de derrames de petróleo que hayan penetrado en el suelo y amenacen contaminar a la capa de agua. Esto resulta mucho menos costoso que el proceso de excavación e incineración que sería la otra alternativa. El empleo de desechos orgánicos de fácil degradación como aditivos o correctores de densidad, resulta una alternativa técnicamente factible, viable y sencilla

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que favorece la degradación de contaminantes orgánicos en suelos a través de procesos de composteo, ya que éstos mejoran las propiedades del sistema y aportan nutrientes para mantener activas las poblaciones microbianas.

Mientras que los tratamientos físicos y buena parte de los químicos están basados en transferir la contaminación entre medios gaseoso, líquido y sólido, en la biorremediación se transfiere poca contaminación de un medio a otro. Es una tecnología poco intrusiva en el medio y generalmente no requiere componentes estructurales o mecánicos dignos de destacar. Comparativamente, es económica y, al tratarse de un proceso natural, suele tener aceptación por parte de la opinión pública.

7.4.2. Aplicabilidad

La aplicabilidad de esta técnica depende de varios factores:

• Propiedades del contaminante (biodegradabilidad). En general, los hidrocarburos alifáticos se degradan rápidamente. Las estructuras más ramificadas son más difíciles de degradar que las cadenas lineales, al producir impedimentos estéricos. Las cadenas ramificadas de sulfátanos de alquilo o arilo a menudo se degradan muy lentamente. Los dobles enlaces hacen la molécula más resistente, así como un incremento del número de anillos bencénicos. Las sustituciones químicas (ácidos dicarboxílicos, nitrilos, metilaciones, halogenaciones) también hacen la molécula más resistente. Por otra parte, la biodegradación de compuestos que contienen N ó S está ligada frecuentemente a su utilización como nutrientes.

• Presencia de comunidades microbianas adecuadas, con capacidad enzimática para metabolizar el compuesto. Los microorganismos pueden ser autóctonos (biorremediación intrínseca o atenuación) o añadidos al sistema para mejorar la degradación (bioaumentación). Sobre estos conceptos volveremos más adelante.

• Disponibilidad del contaminante. Es un factor crítico, más importante que la propia presencia de comunidades microbianas. Para que la degradación de un contaminante pueda producirse, es necesario que interaccione con la célula en medio acuoso. Inicialmente lo hará con la parte exterior de su pared para posteriormente ser transportado al interior de la misma. La forma más común de transporte es la complejación con enzimas extracelulares producidos por los microorganismos. Muchos contaminantes orgánicos, como los derivados del petróleo, PCBs, hidrocarburos aromáticos policíclicos

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(naftaleno, pireno, fluoreno), solventes halogenados, etc., son hidrofóbicos y tienden a adsorberse en el suelo, concretamente a la fracción orgánica (ácidos húmicos, ácidos fúlvicos y humina). Esta es una de las causas, por ejemplo, de la persistencia de muchos pesticidas. La producción de surfactantes por los microorganismos es un factor determinante, como veremos, que atenúa este problema y facilita la degradación.

• Condiciones del medio contaminado: Propiedades que permiten o limitan el crecimiento microbiano y el metabolismo del compuesto. A veces es necesario modificar las condiciones, por ejemplo, añadiendo nutrientes o aireando (bioestimulación). Es evidente que no podemos llevar a cabo un análisis de los estudios de biodegradación existentes sobre todos los compuestos potencialmente contaminantes. Por ello, el texto lo centraremos principalmente en los hidrocarburos, ya que estos compuestos son los implicados en la problemática del Prestige.

7.5. Estadística

La estadística es una ciencia formal y una herramienta que estudia el uso y los análisis provenientes de una muestra representativa de datos, busca explicar las correlaciones y dependencias de un fenómeno físico o natural, de ocurrencia en forma aleatoria o condicional. Sin embargo, la estadística es más que eso, es decir, es la herramienta fundamental que permite llevar a cabo el proceso relacionado de la estadística con la investigación científica.

Es transversal a una amplia variedad de disciplinas, desde la física hasta las ciencias sociales, desde las ciencias de la salud hasta el control de calidad. Se usa para la toma de decisiones en áreas de negocios o instituciones gubernamentales. La estadística se divide en dos grandes áreas:

Estadística descriptiva: Se dedica a la descripción, visualización y resumen de datos originados a partir de los fenómenos de estudio. Los datos pueden ser resumidos numérica o gráficamente.

Estadística inferencial: Se dedica a la generación de los modelos, inferencias y predicciones asociadas a los fenómenos en cuestión teniendo en cuenta la aleatoriedad de las observaciones. Se usa para modelar patrones en los datos y extraer inferencias acerca de la población bajo estudio. Estas inferencias pueden tomar la forma de respuestas a preguntas sí/no (prueba de hipótesis), estimaciones de unas características numéricas (estimación), pronósticos de futuras observaciones, descripciones de asociación (correlación) o modelamiento de relaciones entre variables (análisis de regresión).

8. Marco conceptual:

8.1. Gasóleo o Diéselpág. 16

También denominado gasoil, es un hidrocarburo líquido de densidad sobre 832 kg/m³ (0,832 g/cm³), compuesto fundamentalmente por parafinas y utilizado principalmente como combustible en calefacción y en motores diésel. Su poder calorífico inferior es de 35,86 MJ/l (43,1 MJ/kg)1 que depende de su composición comercial.

8.1.1. Propiedades

La densidad del gasóleo obtenido de petróleo era aproximadamente de 0,832 kg/l (varía según la región), un 12% más que la gasolina que tiene una densidad de 0,745 kg/l. Aproximadamente el 86,1% del diésel es carbono, y cuando se quema se obtiene un poder calorífico de 43,10 MJ/kg contra 43,20 MJ/kg de la gasolina. Sin embargo, debido a la mayor densidad, el gasóleo ofrece una densidad volumétrica energética de 35,86 MJ/L contra los 32,18 MJ/L de la gasolina, lo que supone un 11% más, que podría considerarse notable cuando se compara la eficiencia del motor diésel frente al de ciclo Otto. Las emisiones de CO2 del diésel son de 73,25 g/MJ,1 solo ligeramente más bajas que la gasolina, con 73,38 g/MJ.

8.1.2.Composición

El gasóleo derivado del petróleo está compuesto aproximadamente de un 75% de hidrocarburos saturados (principalmente parafinas incluyendo isoparafinas y cicloparafinas) y un 25% de hidrocarburos aromáticos (incluyendo naftalenos y alcalobencenos). La fórmula química general del gasóleo común es C12H23, variando entre C10H22 a C15H32, incluyendo cantidades pequeñas de otros hidrocarburos cuyas fórmulas van desde C10H20 a C15H28.

8.2. Bioestimulación

Es el proceso mediante el cual, los microorganismos (bacterias u hongos) autóctonos o inoculados de una zona, degradan o metabolizan los contaminantes orgánicos presentes en la misma. Para que los microorganismos (principalmente las bacterias) puedan eliminar las sustancias químicas dañinas, el suelo y las aguas subterráneas deben tener la temperatura, los nutrientes y la cantidad de oxígeno apropiados. Esas condiciones permiten que los microorganismos crezcan y se multipliquen, y asimilen más sustancias químicas.

pág. 17

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA BIORREMEDIACIÓN

Factores favorables Factores desfavorables

Características químicas Características hidrogeológicas

Características químicas

Características hidrogeológicas

- Abundancia de hidrocarburos alifáticos

lineales y escasa presencia de resinas y

asfaltenos- Concentraciones bajas

- Presencia de poblaciones microbianas

diversas- Adecuada oxigenación

- pH = 6-8- Temperaturas superiores

a 15 ºC

- Porosidad media

- Elevada permeabilidad- Mineralogía

uniforme- Homogeneidad

- Componentes muy pesados abundantes

en la mezcla- Mezcla

de compuestos orgánicos e inorgánicos

- Concentraciones tóxicas

- Escasa actividad microbiana

- Ambientes anóxicos- pH extremos

-Temperaturas bajas

- Rocas fracturadas

- Baja permeabilidad

- Compleja mineralogía

-Heterogeneidad

Con la Bioestimulación lo que se pretende es acelerar el proceso de biodegradación natural proporcionando nutrientes y/o nuevos microorganismos a una zona contaminada con compuestos orgánicos para proceder a su transformación en compuestos inofensivos.

8.2.1.Ventajas y Desventajas

La bioestimulación presenta una serie de ventajas e inconvenientes respecto a otras técnicas de descontaminación de suelos.

Ventajas Inconvenientes- Posibilidad de aplicarse in situ

o ex situ- Bajo coste de operación

- Apenas se generan residuos- No requiere de equipamientos

especializados para su aplicación

- Tiempo de proceso largo-Efectiva sólo en condiciones

superficiales- Aplicable sólo a

hidrocarburos biodegradables- Inviable bajo determinadas

condiciones

8.3. Base legal

_ D.S. N° 002-2013-MINAM Estándar Nacional de Calidad Ambiental para Suelo.

pág. 18

_ D.S. N° 002-2014-MINAM Disposiciones Complementarias para la aplicación de los Estándar Nacional de Calidad Ambiental para Suelo.

(Ver anexo 2)

8.4. Pronostico en la estadística

Es el proceso de estimación en situaciones de incertidumbre. El término predicción es similar, pero más general, y usualmente se refiere a la estimación de series temporales o datos instantáneos.

Algunos métodos de pronóstico asumen que es posible identificar los factores subyacentes que pueden tener influencia sobre la variable a pronosticar. Si las causas se entienden, se pueden hacer proyecciones de las variables que influyen, para utilizarlas en la predicción. Algunos métodos causales son:

Análisis de la regresión, que puede ser lineal o no lineal. Modelo autorregresivo de media móvil (ARMA) Modelo Arima Econometría

8.4.1. Análisis de la regresión

En estadística, el análisis de la regresión es un proceso estadístico para la estimación de relaciones entre variables. Incluye muchas técnicas para el modelado y análisis de diversas variables, cuando la atención se centra en la relación entre una variable dependiente y una o más variables independientes. Más específicamente, el análisis de regresión ayuda a entender cómo el valor típico de la variable dependiente cambia cuando cualquiera de las variables independientes es variada, mientras que se mantienen las otras variables independientes fijas.

Más comúnmente, el análisis de regresión estima la esperanza condicional de la variable dependiente dadas las variables independientes - es decir, el valor promedio de la variable dependiente cuando se fijan las variables independientes.

El análisis de regresión es ampliamente utilizado para la predicción y previsión, donde su uso tiene superposición sustancial en el campo de aprendizaje automático. El análisis de regresión se utiliza también para comprender que cuales de las variables independientes están relacionadas con la variable dependiente, y explorar las formas de estas relaciones.

8.5. Coeficiente de determinaciónpág. 19

En estadística, el coeficiente de determinación, denominado R² y pronunciado R cuadrado, es un estadístico usado en el contexto de un modelo estadístico cuyo principal propósito es predecir futuros resultados o probar una hipótesis. El coeficiente determina la calidad del modelo para replicar los resultados, y la proporción de variación de los resultados que puede explicarse por el modelo.

Hay varias definiciones diferentes para R² que son algunas veces equivalentes. Las más comunes se refieren a la regresión lineal. En este caso, el R² es simplemente el cuadrado del coeficiente de correlación de Pearson, lo cual es sólo cierto para la regresión lineal simple. Si existen varios resultados para una única variable, es decir, para una X existe una Y, Z.… el coeficiente de determinación resulta del cuadrado del coeficiente de determinación múltiple. En ambos casos el R² adquiere valores entre 0 y 1.

8.5.1. Calculo del coeficiente de correlación

Un modelo estadístico se construye para explicar una variable aleatoria que llamaremos dependiente a través de otras variables aleatorias a las que llamaremos factores. Dado que podemos predecir una variable aleatoria mediante su media y que, en este caso, el error cuadrático medio es su varianza, el máximo error cuadrático medio que podemos aceptar en un modelo para una variable aleatoria que posea los dos primeros momentos es la varianza. Para estimar el modelo haremos varias observaciones de la variable a predecir y de los factores. A la diferencia entre el valor observado de la variable y el valor predicho la llamaremos residuo. La media cuadrática de los residuos es la varianza residual.

Para la regresión basta con hacer el cuadrado del coeficiente de correlación de Pearson.

Donde:

es la covarianza de (X,Y) es la desviación típica de la variable X es la desviación típica de la variable Y

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Capítulo III: Metodología

9. Tipo de investigación

9.1. Según el propósito

La presente investigación es de tipo aplicada. Según Carrasco (2005) dicho tipo de investigación busca dar solución, de manera práctica, a situaciones reales basándose en un conocimiento científico.

9.2. Según el diseño de investigación

Experimental

10. Localización

10.1. Institución donde se desarrollará el proyecto:

a. El trabajo de campo o aplicación: «Villa María del Triunfo».b. Las tareas de gabinete: «Universidad Privada del Norte, sede Lima Norte»

Ver Anexo 3

11. Materiales

PARA LA CONSTRUCCIÓN Material Cantidad

Vara de madera (5 cm de ancho) 18 mClavos C/NPlástico Transparente 6 mPARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO

Material CantidadTierra preparada 28 KgHumus 4 KgTierra para el experimento C/NDiésel 12 LPARA EL ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS (Ver anexo 4)

Material CantidadFrascos esterilizados 20Vaso precipitado 1Probeta 100 ml 1Balanza electrónica 1Cucharilla 1Cinta de pH C/NAgua desionizada C/N

pág. 21

Vernier 1

12. Presupuesto

Material Costo (s/.)Vara de madera (5 cm de ancho) 20Clavos 2Plástico Transparente 9Tierra preparada 7Humus 4Tierra para el experimento -Diésel 24Frascos esterilizados 30Vaso precipitado -Probeta 100 ml -Balanza electrónica -Cucharilla -Cinta de pH -Vernier -

TOTAL 96

13. Construcción e implementación

1) Una vez que se tenga todos los materiales necesarios comprados, se procederá a realizar la construcción del cajón donde se colocara la tierra que se contaminará y posteriormente se tratará.

2) Primero debemos construir un cajón de 2 m x 2 m x 0.50 m

3) Posteriormente, cubrimos o forramos todo su interior con el plástico transparente. Este nos permitirá impermeabilizar la zona donde se situará el cajón, lo que impedirá que se contamine el suelo donde llevaremos a cabo el proyecto.

pág. 22

4) Una vez realizado esto, pasaremos a agregar la tierra preparada (ya abonada), el humus (que asegurará la provisión de nutrientes) y la tierra con la que se realizará la prueba, en este caso será de una zona de cultivo.

Debemos incorporar todos los insumos hasta lograr una altura de 0.10 cm; lo que nos daría una capacidad de 0.4 m3 aproximadamente.

5) Para terminar, rociamos el diésel en todo el suelo, luego con una pala de mano u otra herramienta disponible, procedemos a remover la tierra de tal forma que quede homogénea en todas partes.

Al final tendremos una composición de la siguiente manera:

pág. 23

7%1%

89%

3%

Tierra preparadaHumusTierra de pruebaDiesel

14. Análisis de muestras

Para el análisis en laboratorio se programó la misma técnica de análisis realizada en diferentes días. (Ver anexo 5)

14.1. Técnica aplicada

Una de las dificultades que se nos presento fue el no tener equipos adecuados para el monitoreo de las concentraciones totales de hidrocarburos presentes en una muestra de suelo. Para suplir esta carencia y continuar con el proyecto se creó un parámetro o, también se podría definir como establecer una proporción entre el volumen “Z” de hidrocarburo que hay en una cantidad “x” de suelo disuelto en un volumen “Y” determinado de agua desionizada.

C=Vzde hidrocarburo x X Kgde suelo contaminadoY ml deaguadesionizada

Se decidió tomar como concentraciones de medida: 150 gr de suelo contaminado y 350 ml de agua desionizada.

C=Vzde hidrocarburo x 150 gr de suelo contaminado350mlde aguadesionizada

14.2. Procedimiento de recolección de muestras

1) Para la toma de muestras, se realizó un patrón de muestreo sistemático, el cual consistió en dividir en 4 cuadrantes iguales toda el área de estudio.

pág. 24

2) Una vez realizado el paso anterior y siguiendo el cronograma establecido para el análisis de muestras, se procede a tomar las muestras de la tierra contaminada en frascos esterilizados.

14.3. Caracterización del suelo contaminado

Verificación de las características de la evolución del tratamiento:

ESCALA DE OLOR DEL DIÉSEL EN LA TIERRA1 Alto2 Moderado3 Bajo4 Imperceptible

ESCALA DE HUMEDAD DE LA TIERRA1 Muy húmedo2 Húmedo3 Poco húmedo4 Seco

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I II

III IV

Fecha Textura Olor Color Humedad pHSábado 21 Franco arenoso 1 2 5.8Lunes 23 Franco arenoso 1 2 6

Miércoles 25 Franco arenoso 2 2 5.6Viernes 27 Franco arenoso 2 3 3 6.4Sábado 28 Franco arenoso 3 2 6.6

Caracterisación de la evolución del tratamiento

14.4. Análisis de las muestras

1) Primero procedemos a pesar los 150 gr de tierra de la primera muestra (cuadrante I) en una balanza electrónica, que previamente debe ser tarada.

2) Después, debemos medir 350 ml de agua desionizada, que posteriormente agregamos al vaso precipitado, y agitamos.

3) Una vez homogenizado la mezcla, dejamos reposar por 5 a 10 minutos para que los sólidos precipiten y hasta poder ver claramente la capa de hidrocarburos que se forma en la parte alta del vaso.

pág. 26

4) Una vez que se pueda identificar claramente la capa de hidrocarburos, procedemos a usar el Vernier para medir su altura que luego nos servirá para los calculos correspondientes.

5) El mismo procedimiento lo debemos repetir para las siguientes muestras (cuadrante II, III y IV) así como para las muestras de los días posteriores.

14.5. Procesamiento de datos

Para realizar los calculos correspondientes, procedemos a sacar las medias de las alturas del hidrocarburo correspondientes para cada fecha.

NOVIEMBRESábado 21 Lunes 23 Miércoles 25 Viernes 27 Sábado 28

1 2 3 4 5C I 0.36 0.28 0.21 0.16 0.15C II 0.35 0.27 0.22 0.15 0.14C III 0.37 0.26 0.24 0.18 0.12C IV 0.33 0.28 0.21 0.16 0.12

PROMEDIO 0.35 0.27 0.22 0.16 0.13

Una vez obtenida la altura promedio para cada fecha, aplicamos una fórmula para hallar el volumen correspondiente.

V=π r2 xh

Siendo el diámetro del vaso precipitado: 7.5 cm

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Con lo que obtenemos:

Muestra Columna de diésel (cm) Volumen (cm3)1 0.35 15.462 0.27 11.933 0.22 9.724 0.16 7.075 0.13 5.74

Graficamos y hallamos la ecuación que describa el comportamiento de descenso en las concentraciones del diésel en las muestras.

Siendo la función que describe dicho comportamiento:

y=19.984 e−0.25x

Y cuyo coeficiente de correlación es:

R2=0.996

Lo que le da un alto nivel de confiabilidad para la proyección de datos.

14.6. Pronostico o Estimación de resultados

Con la formula obtenida anteriormente, pasamos a graficarla en un programa graficador matemático, en este caso, usaremos GeoGebra.

Para esto, debemos insertar la función en la ventana de dialogo y luego el programa solo graficara la función. Una vez realizado esto, debemos

pág. 28

analizar el gráfico y determinar cuáles son nuestros límites de estudio, ya que toda la gráfica no corresponde al fin del trabajo.

Nuestros límites de evaluación serán:

pág. 29


30


Capítulo IV: Resultados

Luego de haber realizado todos los pasos programados, y de llevar un control de estos, hemos podido lograr obtener como resultado la concentración volumétrica del hidrocarburo que se usó en el experimento, en este caso diésel, los cuales son:

Muestra por fecha Volumen (cm3)Sábado 21 15.46Lunes 23 11.93

Miércoles 25 9.72Viernes 27 7.07Sábado 28 5.74

Posteriormente, con ayuda de Excel, un potente programa de cálculo matemático, se pudo determinar una función que describa el comportamiento de las concentraciones del diésel:

y=19.984 e−0.25 x

Seguidamente, usamos otro programa que nos permitió modelar la función e identificar cuáles son los puntos donde las concentraciones se vuelven prácticamente 0, en este caso se usó GeoGebra, dando como resultado:

ESTIMACIÓNDía (Vx cm3 x 150 gr Suelo C./350 ml Agua d.)

1 15.462 11.933 9.724 7.075 5.746 4.467 3.478 2.79 2.11

10 1.6411 1.2812 0.9913 0.7714 0.615 0.4716 0.3717 0.29

31

21 0.1

Capítulo V: Conclusiones

Terminado de realizar todos los procedimientos de procesamiento de datos correspondientes, nos encontramos que la diferencia entre el día 1 y 5 en cuanto a volumen de concentración del hidrocarburo, diésel, este cayó en casi 10 cm3.

Podemos observar en el cuadro de caracterización de la evolución del suelo en tratamiento que el nivel de ph aumenta en casi una unidad entre el día 1 y 5, lo que posiblemente está relacionado al nivel de concentración de hidrocarburos.

En cuanto a la estimación de la fecha en la cual el suelo que está siendo tratado baje sus niveles de concentración de hidrocarburos, vemos que para el día 21 el nivel de concentración sería de 0.1 cm3 que, si bien parece a simple vista una fecha muy prolongada, debemos de tener en cuenta que el diésel comercial no es 100% puro. Esto se debe a que los comercializadores o empresas distribuidoras les agregan otras sustancias orgánicas, como aditivos, para que cuando esta mezcla este dentro del motor y este empiece a funcionar, pueda y permita tener un arranque más rápido.

RECOMENDACIONES

Debemos asegurarnos que el lugar donde vayamos a llevar a cabo el experimento no presentes elementos externos, presencia de perros u otros animales, que puedan alterar los resultados que se puedan obtener.

Tener en cuenta que el lugar que escojamos tenga una ventilación adecuada, así como una correcta exposición al sol, también hay que procurar cubrirlo cuando haya lluvias.

Se debe estar homogenizando la tierra cada dos días.

Las muestras deben ser recolectadas ese mismo día que se vayan a analizar, así se evitará tener pérdidas por su volatilización; también tenemos que tener todos los materiales necesarios para llevar a cabo cada fase del proyecto.

Se tiene que tener mucho cuidado al momento de escoger el modelo matemático que representara el comportamiento de descenso de la concentración del hidrocarburo, puesto que se pueden presentar diferentes casos con distintas condiciones.

pág. 32

Referencias bibliográficas

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Buendía Ríos, Hildebrando. Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos mediante compost de aserrín y estiércol. Lima: Uviversidad Nacional Mayor de San Marcos , 2012.

Domenech, X. El impacto ambiental de los residuos. Madrid: Miriguano, 1994.

Glazer, A., y H. Nikaido. Microbial Biotechnology: Fundamentals of Applied Microbiology. New York, 1995.

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Sanchez Martín, Jesús, y José L. Rodríguez Gallego. «Biorremediación.» Universidad de Oviedo, s.f.

Viñas Canals, Marc. Biorremediación de suelos contaminados por. Barcelona: Universitat de Barcelona, 2005.

pág. 33

ANEXO Anexo 1: Producción y venta de Hidrocarburos, periodo 2007 – 2012. Fuente:

Ministerio de Energía y Minas.

PRODUCCIÓN DE PRINCIPALES DERIVADOS DEL PETRÓLEO, 2007-2012(Miles de Barriles)

Producto 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Total 62 997.3 63 200.9 69 695.5 74 619.6 74 026.1 71 550.3Asfalto líquido 214.5 235.3 305.4 387.8 334.6 239.9Asfalto sólido 715.4 877.9 1 357.8 1 453.1 1 101.2 1 263.9Diésel 2 19 017.8 19 518.6 625.8 347.7 374.0 261.0Diésel B2 - - 25 255.1 24 198.0 26.0 -Diésel B2 S50 - - - - 5 807.6 16 900.6Diésel B5 - - - 60.2 24 771.6 11 636.3Gas seco / combustible 559.4 905.9 652.5 689.6 746.4 906.0Gas propano (GLP) 2 362.6 2 467.5 2 177.4 2 424.2 2 220.9 2 195.8Gasolina motor 84 4 476.0 4 418.2 4 788.0 5 103.8 4 625.3 4 185.4Gasolina motor 90 2 653.8 2 510.3 3 395.3 4 111.8 3 785.9 3 596.1Gasolina motor 95 459.9 586.2 619.3 804.8 743.9 682.4Gasolina motor 97 160.7 182.8 252.0 303.6 195.6 170.7Gasolina motor 98 BA 228.8 205.8 216.6 247.6 147.4 101.3Gasohol 84 - - - - 133.5 172.7Gasohol 90 - - - - 538.0 1 188.6Gasohol 95 - - - - 146.1 378.7Gasohol 97 - - - - 43.8 86.0Gasohol 98 - - - - 94.0 219.9Gasolina primaria/Naftas 5 968.0 5 452.3 5 442.3 4 612.0 4 538.4 200.6Kerosene 818.4 598.0 338.2 79.9 64.0 -Petróleo residual 5 10.7 4.1 - - - -Petróleo residual 6 4 246.2 4 881.7 3 400.3 3 972.5 4 557.3 4 338.3Petróleo residual 500 10 452.1 8 988.2 6 863.1 6 150.7 4 649.8 2 765.4Solventes 1 y 3 406.0 326.3 330.9 314.9 280.8 249.9Turbo combustible A-1 4 143.8 4 415.5 4 703.4 5 290.0 5 199.5 5 850.9Otros 6 103.3 6 626.4 8 972.1 14 067.2 8 900.5 13 960.3

Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.

pág. 34

PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOS, SEGÚN EMPRESA, 2007-2012

pág. 35

(Barriles)

Empresa Lote 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Hidrocarburos Líquidos 41 562 211 43 930 376 53 027 028 57 362 972 55 741 183 55 991 301

Petróleo Crudo 28 146 437 28 027 081 25 926 862 26 531 261 25 386 804 24 395 576

Costa Norte 7 663 976 9 158 644 9 730 614 9 527 819 9 808 375 9 545 259

Graña y Montero Petrolera I 313 541 327 894 299 061 366 493 384 007 458 613

Petrolera Monterrico II 206 274 255 157 235 343 209 629 184 564 164 728

Mercantile 1/ III 366 831 - - - - -

Interoil 1/ III - 753 381 1 468 145 1 079 354 1 201 504 819 715

Río Bravo 1/ IV 573 129 - - - - -

Interoil 1/ IV - 599 262 421 328 351 823 310 632 282 382

Graña y Montero Petrolera V 55 831 74 147 61 786 70 000 56 229 54 819

Sapet VI-VII 1 045 302 1 013 858 1 084 004 1 150 624 1 112 632 1 223 903

Unipetro IX 97 639 97 884 95 486 88 674 83 122 80 031

Petrobras Energía 2/ X 4 859 133 5 176 659 4 868 100 4 769 056 4 915 596 5 178 101

Olympic XIII 122 645 840 292 1 173 949 1 414 606 1 504 272 1 223 614

Petrolera Monterrico XV 6 602 6 830 6 778 8 196 40 446 46 652

Petrolera Monterrico XX 17 049 13 280 16 634 19 364 15 371 12 701

Zócalo 4 366 840 4 805 579 5 074 909 5 736 639 5 332 014 5 527 280

Savia Perú 3/ Z-2B 4 338 095 4 020 411 4 070 626 4 219 453 3 950 272 4 305 400

Savia Perú 3/ Z-6 - - - - 3 229 -

pág. 36

BPZ Energy Z-1 28 745 785 168 1 004 283 1 517 186 1 378 513 1 221 880

Selva 16 115 621 14 062 858 11 121 339 11 266 803 10 246 415 9 323 037

Selva Norte 15 953 149 13 885 691 10 956 801 11 099 386 10 081 373 9 168 412

Pluspetrol Norte 1-AB 9 731 501 8 233 410 5 980 758 6 826 281 6 440 418 5 626 366

Pluspetrol Norte 8 6 221 648 5 652 281 4 976 043 4 273 105 3 640 955 3 542 046

Selva Central 162 472 177 167 164 538 167 417 165 042 154 625

Maple 31B/D 162 472 146 837 128 971 131 412 133 242 120 851

Maple 31-E - 30 330 35 567 36 005 31 800 33 774

Líquidos de Gas Natural 13 415 774 15 903 295 27 100 166 30 831 711 30 354 379 31 595 725

Zócalo - - 203 184 438 149 434 770 465 174

Savia Perú 3/ Z-2B - - 203 184 438 149 434 770 465 174

Selva 13 415 774 15 903 295 26 896 982 30 393 562 29 919 609 31 130 551

Selva Central 1 094 453 976 226 973 165 914 064 898 356 978 746

Aguaytía 31C 1 094 453 976 226 973 165 914 064 898 356 978 746

Selva Sur 12 321 321 14 927 069 25 923 817 29 479 498 29 021 253 30 151 805

Pluspetrol Perú Corporation 88 12 321 321 11 259 672 13 355 203 17 292 040 16 247 785 16 771 068

Pluspetrol Perú Corporation 56 - 3 667 397 12 568 614 12 187 458 12 773 468 13 380 737

1/ En enero de 2008 se concretó la fusión de Mercantile Perú Oil & Gas S.A. y Compañía Petrolera Río Bravo S.A., en la modalidad de fusión por absorción, siendo la empresa absorbida Compañía Petrolera Río Bravo S.A. y la empresa absorbente Mercantile Perú Oil & Gas S.A., el que cambió de denominación social por Interoil Perú S.A. a partir del 08/01/2008.2/ A partir del 09/06/2003, Pérez Companc del Perú S.A. cambió de razón social a Petrobras Energía Perú S. A.3/ A partir del 21/01/2010, Petro Tech Peruana S.A. cambió de razón social a Savia Perú S.A.Fuente: PERUPETRO, Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.

PRODUCCIÓN DE LÍQUIDOS DE GAS NATURAL, SEGÚN PLANTA

DE PROCESAMIENTO, 2007 - 2012

(Miles de Barriles)

pág. 37

Planta / Producto 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Total 14 390.5 16 670.8 27 550.4 30 963.0 30 485.0 31 960.7

Gasolina Natural 6 264.1 6 864.9 10 829.6 12 061.0 12 055.1 12 540.2

Gas Licuado de Petróleo (GLP) 526.1 486.1 450.0 664.7 678.7 695.6

Propano / Butano 6 391.5 7 607.2 12 710.8 14 030.0 13 831.3 15 154.4

Diésel 2 1 009.7 1 606.9 3 429.7 - - -

Destilados Medios - - - 3 996.9 3 694.6 3 345.9

Solvente light 101.1 - - - - -

Otros 98.0 105.7 130.2 210.4 225.3 224.7

EEPSA/GMP 264.7 284.0 211.9 428.7 444.3 389.3

Gasolina Natural - - - - - -


Propano / Butano - - - - - -

Solvente light 101.1 - - - - -

Otros - 105.7 88.3 96.8 106.8 93.9

Aguaytía 1 094.3 976.0 972.3 913.8 898.4 978.1

Gasolina Natural 731.7 668.2 645.9 581.0 557.2 577.9


Pluspetrol Perú Corporation 12 493.8 15 010.1 26 020.0 29 177.9 28 707.5 30 128.2

Gasolina Natural 5 401.7 6 097.4 10 183.7 11 480.0 11 497.9 11 962.3

Propano / Butano 5 984.4 7 305.8 12 406.6 13 701.0 13 515.0 14 820.0

Diésel 2 1 009.7 1 606.9 3 429.7 - - -

pág. 38

Destilados Medios - - - 3 996.9 3 694.6 3 345.9

Otros 98.0 - - - - -

Procesadora de Gas Pariñas 537.8 400.7 346.2 442.6 434.8 465.2

Gasolina Natural 130.6 99.3 - - - -

Propano / Butano 407.1 301.4 304.2 329.0 316.3 334.4

Otros - - 41.9 113.7 118.5 130.8

EEPSA/GMP: Empresa Eléctrica Piura S.A. / Graña y Montero Petrolera.

Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.

VENTA DE PRINCIPALES COMBUSTIBLES EN EL MERCADO INTERNO, 2005-2012

(Miles de Barriles)

Principales 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 P/

combustibles

Gas Licuefactado 7 810 8 614 9 653 11 107 11 925 13 258 14 790 16 203Gasolina 84 3 939 4 019 4 300 4 471 4 910 4 077 2 994 1 304Gasolina 90 2 560 2 496 2 534 2 575 3 464 3 438 2 676 562Gasolina 95 387 387 445 504 610 708 473 3Gasolina 97 396 355 206 188 250 264 255 -Gasolina 98/98 BA - 34 193 195 233 245 133 -Gasohol 97 - - - - - 5 218 472Gasohol 98 - - - - - 1 114 275Gasohol 84 - - - - - 1 016 1 839 3 359Gasohol 90 - - - - - 619 2 427 5 044Diesel B-5 - - - - - - 26 408 23 305

pág. 39

Petróleo residual 6 2 964 2 362 2 176 2 210 1 560 1 419 1 229 1 001Petróleo residual 500 5 650 4 952 4 102 4 709 3 733 2 890 3 038 1 478Turbo A-1 720 1 652 1 311 1 351 4 412 4 910 5 348 5 556 Fuente: Ministerio de Energía y Minas - Dirección General de Hidrocarburos.

Anexo 2: ECA para Suelos. Fuente: D.S. N° 002-2013-MINAM Estándar Nacional de Calidad Ambiental para Suelo.

pág. 40

pág. 41


Anexo 3: Imagen satelital del área de estudio. Fuente: Google Earth Pro.

Coordenadas: N: -12.183076, O: -76.946151

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Anexo 4: Fotografía de los materiales usados en el laboratorio

40


Anexo 5: Cronograma de actividades del proyecto.

ACTIVIDADESNOVIEMBRE DICIEMBRE

18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 01 02

Adquisición de materiales

x x

Construcción e implementación

x

Recolección y análisis periódico

x x x x x

Procesamiento de datos

x x

Exposición x

41

Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos

Education

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