La bioestimulación implica la modificación del entorno para estimular las bacterias existentes capaces de biorremediación . Esto se puede hacer mediante la adición de varias formas de nutrientes limitantes de velocidad y aceptores de electrones , como fósforo , nitrógeno , oxígeno o carbono (por ejemplo, en forma de melaza ). Alternativamente, la remediación de contaminantes halogenados en entornos anaeróbicos puede estimularse agregando donantes de electrones (sustratos orgánicos), lo que permite que los microorganismos indígenas utilicen los contaminantes halogenados como aceptores de electrones . Tecnologías de biorremediación anaeróbica de la EPA Los aditivos generalmente se agregan al subsuelo a través de pozos de inyección, aunque la tecnología de pozos de inyección para fines de bioestimulación aún está surgiendo. La eliminación del material contaminado también es una opción, aunque costosa. La bioestimulación se puede mejorar mediante bioaumentación . Este proceso, en general, se conoce como biorremediación y es un método aprobado por la EPA para revertir la presencia de derrames de petróleo o gas. Si bien la bioestimulación suele asociarse con la remediación de derrames de hidrocarburos o de productos químicos de alto volumen de producción , también es potencialmente útil para el tratamiento de derrames de contaminantes menos frecuentes, como pesticidas , en particular herbicidas . [1]
La principal ventaja de la bioestimulación es que la biorremediación se llevará a cabo mediante microorganismos nativos ya presentes que se adaptan bien al entorno del subsuelo y están bien distribuidos espacialmente dentro del subsuelo. La principal desventaja es que la administración de aditivos de una manera que permita que los aditivos estén fácilmente disponibles para los microorganismos del subsuelo se basa en la geología local del subsuelo. La litología del subsuelo compacta e impermeable ( arcillas compactas u otro material de grano fino) dificulta la distribución de aditivos en toda el área afectada. Las fracturas en el subsuelo crean vías preferenciales en el subsuelo que los aditivos siguen preferentemente, lo que impide una distribución uniforme de los aditivos.
Recientemente se han introducido varios productos que permiten el uso popular de la biorremediación mediante métodos bioestimulantes. Pueden aprovechar las bacterias locales mediante la bioestimulación creando un entorno hospitalario para los microorganismos devoradores de hidrocarburos, o pueden introducir bacterias extrañas en el medio ambiente como una aplicación directa al hidrocarburo. Si bien no se ha decidido si uno es particularmente más eficaz que el otro, la consideración prima facie sugiere que la introducción de bacterias extrañas en cualquier entorno tiene la posibilidad de mutar los organismos ya presentes y afectar el bioma.
Las investigaciones para determinar las características del subsuelo (como la velocidad natural del agua subterránea en condiciones ambientales, la conductividad hidráulica del subsuelo y la litología del subsuelo) son importantes para desarrollar un sistema de bioestimulación exitoso. Además, se debe realizar un estudio a escala piloto del sistema de bioestimulación potencial antes del diseño y la implementación a gran escala.
Sin embargo, algunos agentes bioestimulantes pueden utilizarse en superficies caóticas como aguas abiertas y arena, siempre que sean oleófilos, es decir, que se unan exclusivamente a los hidrocarburos y, básicamente, se hundan en la columna de agua , uniéndose al petróleo, donde luego flotan hacia la superficie del agua, exponiendo el hidrocarburo a una mayor cantidad de luz solar y oxígeno , donde se puede estimular una mayor actividad aeróbica de los microorganismos . Algunos bioestimulantes destinados al consumidor poseen esta cualidad, otros no.