Bioremediacija

Bioremediacija je vsak biotehnološki proces, ki uporablja mikroorganizme, glive ali rastline za čiščenje in dekontaminiranje okolja

Kaj je bioremediacija?

The Bioremediacija Vsak biotehnološki proces uporablja presnovne zmogljivosti bakterijskih mikroorganizmov, gliv, rastlin in/ali njihovih izoliranih encimov, za odstranjevanje onesnaževal v tleh in vodah ter jih vrne v njihovo naravno stanje.

Mikroorganizmi in nekatere rastline lahko biotransformirajo široko paleto onesnaževal in strupenih organskih spojin. Nekatere organske spojine lahko celo poslabšajo do svojih najpreprostejših oblik, kot je metan (ch₄) in ogljikov dioksid (Co₂).

Nekateri mikroorganizmi in rastline lahko tudi v okolju izvlečejo ali imobilizirajo (In situ) Strupeni kemični elementi, kot so težke kovine. Z imobilizacijo strupene snovi v okolju preneha biti na voljo za žive organizme, zato nanje ne vpliva.

Zato je zmanjšanje biološke uporabnosti strupene snovi tudi oblika bioremediacije, čeprav ne pomeni izločanja srednje snovi.

Dejavniki, ki jih je treba optimizirati in vzdrževati v celotnem procesu bioremediacije

- The Koncentracija in biološka uporabnost onesnaževanja V okoljskih pogojih: Če je previsoko, lahko škoduje istim mikroorganizmom, ki jih lahko biotransformirajo.

- The vlaga: Razpoložljivost vode je bistvenega pomena za žive organizme, pa tudi za encimsko aktivnost bioloških katalizatorjev brez celic. Na splošno je treba v procesu bioremediacije hraniti 25 do 25% relativne vlažnosti v tleh.

- The temperatura: Najdemo ga v območju, ki omogoča preživetje uporabljenih organizmov in/ali zahtevane encimske aktivnosti.

- The Biodizacijska hranila: nepogrešljivo za rast in množenje mikroorganizmov, ki vas zanimajo. V glavnem je treba nadzorovati ogljik, fosfor in dušik, pa tudi nekaj bistvenih mineralov.

- The kislost ali alkalnost vodnega medija ali pH (Merjenje Hones H⁺ v sredini).

- The razpoložljivost kisika: V večini tehnik bioremediacije se uporabljajo aerobni mikroorganizmi (na primer pri kompostiranju, biopilih in Kopno) in prezračevanje podlage je potrebno. Vendar pa se v procesih bioremediacije lahko v zelo nadzorovanih laboratorijskih pogojih (z bioreaktorji) uporabijo anaerobni mikroorganizmi.

Vam lahko služi: spore: značilnosti in vrste

Vrste bioremediacije

Med uporabljenimi biotehnologijami za remediacijo so naslednje:

Bioestimulacija

Bioestimulacija je sestavljena iz stimulacije In situ tistih mikroorganizmov, ki so že prisotni v onesnaženem okolju (domači mikroorganizmi), ki so sposobni bioremedirati snov za onesnaževanje.

Bioestimulacija dosežemo z optimizacijo fizikalno -kemijskih pogojev, da se pojavijo želeni proces, to je pH, kisik, vlaga, temperatura, med drugim dodajanje potrebnih hranil.

BioAaumentacija

Bioauments pomeni povečanje količine mikroorganizmov, ki jih zanimajo (po možnosti domači), zahvaljujoč dodajanju njihovih inokulumov, gojenih v laboratoriju.

Kasneje, ko so mikroorganizmi, ki jih zanimajo, inokulirani In situ, Fizikalno -kemijska stanja (kot pri bioestimulaciji) je treba optimizirati za spodbujanje ponižujoče aktivnosti mikroorganizmov.

Kompostiranje

Kompostiranje je sestavljeno iz mešanja materiala, onesnaženega z netokano zemljo, ki ga dopolnjujejo sredstva za rastlinski ali živalski izvor, in hranila. Ta mešanica tvori stožce do 3 m visoke, ločene drug od drugega.

Oksigenacija spodnjih plasti stožcev je treba nadzorovati z rednim odstranjevanjem iz enega kraja na drugega s stroji. Optimalne pogoje vlažnosti, temperature, pH, hranil je med drugim vzdrževati tudi.

Biopila

Tehnika biopil biopila je enaka tehniki zgoraj opisanega kompostiranja, razen:

- Odsotnost sredstev za izboljšanje rastlinskega ali živalskega izvora.

- Odprava prezračevanja z gibanjem iz enega kraja v drugega.

Biopile ostajajo pritrjene na istem mestu, saj so zračne v svojih notranjih plasteh prek cevi, katerega stroške namestitve, delovanja in vzdrževanja je treba upoštevati iz faze načrtovanja sistema.

Kopno

Imenovana biotehnologija Kopno Sestavljen je iz mešanja onesnaženega materiala (blata ali usedlin) s prvih 30 cm tal, ki niso onesnažene z obsežnega terena.

V tistih prvih centimetrih tal je degradacija onesnaževalnih snovi naklonjena njihovemu prezračevanju in mešanju. Za te naloge se uporabljajo kmetijski stroji, kot so na primer traktorji za plugo.

Vam lahko služi: domači sorbus: značilnosti, habitat, nega, bolezen

FitRemediation

FitRemediation, imenovana tudi bioremediacija, ki ji pomagajo mikroorganizmi in rastline, je niz biotehnologij, ki temeljijo na uporabi rastlin in mikroorganizmov za odstranjevanje, omejevanje ali zmanjšanje strupenosti onesnaževanja v površinskih ali podzemnih vodah, sušenja in zemlje.

Med fitoremediacijo lahko pride do razgradnje, ekstrakcije in/ali stabilizacije (zmanjšana biološka uporabnost) onesnaževalca. Ti procesi so odvisni od interakcij med rastlinami in mikroorganizmi, ki naseljujejo njihove korenine, na območju, imenovanem rizosfera.

FitRemediation je bil še posebej uspešen pri odstranjevanju težkih kovin in radioaktivnih snovi iz površinske ali podzemne vode (ali onesnažene vodne rizofiltracije).

Bioreaktorji

Bioreaktorji so zabojniki velike velikosti, ki omogočajo vzdrževanje zelo nadzorovanih fizikalno -kemijskih pogojev v vodnih kulturnih medijih z namenom, da naklonjeni biološkemu zanimivem procesu.

V bioreaktorjih jih lahko v velikem obsegu in v laboratoriju gojijo bakterijski mikroorganizmi in glive, nato In situ. Mikroorganizme je mogoče gojiti tudi z interesom, da pridobijo njihove ponižujoče encime onesnaževalnih snovi.

Bioreaktor. Vir: Wikimedia Commons

Mikroremediacija

Imenuje se mikroremediacija za uporabo glivičnih mikroorganizmov (mikroskopskih gliv) v procesih bioremediacije strupene snovi onesnaževal.

Upoštevati je treba, da je gojenje mikroskopskih gliv običajno bolj zapleteno kot pri bakterijah, zato pomeni večje stroške. Poleg tega glive rastejo in se razmnožujejo počasneje kot bakterije, nato pa so bioremediacija s pomočjo gliv.

Bioremediacija v primerjavi z običajnimi fizikalnimi in kemičnimi tehnologijami

Prednosti

- Bioremediacijske biotehnologije so do okolja veliko cenejše in bolj prijazne kot običajno uporabljene okoljsko uporabljene kemijske in fizikalne tehnologije.

- Uporaba bioremediacije ima manjši vpliv na okolje kot običajne fizikalno -kemijske prakse.

- Med mikroorganizmi, ki se uporabljajo v procesih bioremediacije, lahko nekateri dosežejo mineralizacijo onesnaževalnih spojin in tako zagotovijo njihovo izginotje iz okolja, kar je v enem koraku nekaj težko doseči z običajnimi fizikalno -kemijskimi procesi.

Lahko vam služi: briofiti

Slabosti

- Mikrobne presnovne zmogljivosti, ki obstajajo v naravi: Ker je bilo izoliranih le 1% mikroorganizmov, ki obstajajo v naravi.

- Neznanje uporabljenega sistema: Pri bioremediaciji sodelujemo s kompleksnim sistemom dveh ali več živih organizmov, ki na splošno ni povsem znano.

- Nekateri preučeni mikroorganizmi imajo biotransformirane spojine onesnaževanja v še bolj strupenih s pomočjo -proizvodi. Zaradi tega je treba preučiti organizme bioremediatorja in njihove interakcije poglobljeno v laboratoriju.

Poleg tega je treba pred množično uporabo opraviti majhne pilotne teste (na terenu) in spremljati procese bioremediacije In situ, Za zagotovitev, da se okoljska sanitarne razmere pravilno pojavijo.

- Ekstrapolacija rezultatov, pridobljenih v laboratoriju: Zaradi velike zapletenosti bioloških sistemov majhnih rezultatov ni mogoče vedno ekstrapolirati v laboratorijih do terenskih procesov.

- Posebnosti vsakega procesa bioremediacije: Vsak postopek bioremediacije pomeni posebno eksperimentalno zasnovo, glede na posebne pogoje onesnaženega mesta, vrsto onesnaževanja, ki ga je treba zdraviti, in organizmi, ki jih je treba uporabiti.

Potrebno je, da te procese usmerjajo interdisciplinarne skupine strokovnjakov, med katerimi morajo biti med drugim biologi, kemikalije, inženirji.

Vzdrževanje okoljskih fizikalno -kemijskih razmer za prednost rasti in presnovne aktivnosti, ki vas zanima, pomeni trajno delo med procesom bioremediacije.

- Končno lahko bioremediacijski procesi trajajo dlje kot običajni fizikalno -kemijski procesi.

Reference

1. Boopatija, r. (2000). Omejevanje dejavnikov tehnologij bioremediacije. Tehnologija bioresoucce. 
2. Eweis J. B., Ergas, s. J., Chang, d. Str. In. in Schoede, D. (1999). Načela biorekuperacije. McGraw-Hill Interamerican iz Španije.
3. McKinney, r. In. (2004). Mikrobiologija nadzora nad onesnaževanjem okolja. M. Dekker.