Biorremediatie

Biorremediatie is elk biotechnologisch proces dat micro -organismen, schimmels of planten gebruikt om een ​​omgeving schoon te maken en te ontsmetten

Wat is bioremediatie?

De Biorremediatie Het is elk biotechnologisch proces dat de metabole capaciteiten van bacteriële micro -organismen, schimmels, planten en/of hun geïsoleerde enzymen gebruikt, om verontreinigingen in bodem en wateren te elimineren en terug te brengen naar hun natuurlijke toestand.

Micro -organismen en sommige planten kunnen biotransformeren een breed scala aan verontreinigende en giftige organische verbindingen, totdat ze ze niet -harmachtig of onschadelijk maken. Ze kunnen zelfs sommige organische verbindingen afbreken tot hun eenvoudigste vormen, zoals methaan (CH₄) en koolstofdioxide (co₂).

Sommige micro -organismen en planten kunnen ook in de omgeving extraheren of immobiliseren (In situ) Giftige chemische elementen, zoals zware metalen. Door de giftige substantie in het milieu te imobiliseren, houdt deze niet op om beschikbaar te zijn voor levende organismen en heeft het daarom geen invloed op hen.

Daarom is de afname van de biologische beschikbaarheid van een toxische stof ook een vorm van bioremediatie, hoewel dit niet de eliminatie van de middelgrote stof impliceert.

Factoren die moeten worden geoptimaliseerd en onderhouden tijdens het bioremediatieproces

- De Concentratie en biologische beschikbaarheid van de verontreinigende stof Onder omgevingscondities: als het te hoog is, kan het schadelijk zijn voor dezelfde micro -organismen die het vermogen hebben om ze te biotransformeren.

- De vochtigheid: Beschikbaarheid van water is essentieel voor levende organismen, evenals voor de enzymatische activiteit van celvrije biologische katalysatoren. Over het algemeen moet een relatieve vochtigheid van 25 tot 25% in de bodem worden bewaard tijdens het proces van bioremediatie.

- De temperatuur: Het moet worden gevonden in het bereik dat het overleven van de toegepaste organismen en/of de vereiste enzymatische activiteit mogelijk maakt.

- De Biodisabele voedingsstoffen: onmisbaar voor de groei en vermenigvuldiging van interessante micro -organismen. Vooral moeten koolstof, fosfor en stikstof worden gecontroleerd, evenals enkele essentiële mineralen.

- De zuurgraad of alkaliteit van het waterige medium of pH (Meting van Hones H⁺ middenin).

- De zuurstofbeschikbaarheid: In de meeste bioremediatietechnieken worden aerobe micro -organismen gebruikt (bijvoorbeeld in compostering, biopylen en Standmat), en de beluchting van het substraat is noodzakelijk. Anaërobe micro -organismen kunnen echter worden gebruikt in bioremediatieprocessen, onder zeer gecontroleerde laboratoriumomstandigheden (met behulp van bioreactoren).

Kan u van dienst zijn: sporen: kenmerken en typen

Soorten bioremediatie

Onder de biotechnologieën voor bi -remediatie zijn de volgende:

Buistimulatie

BiEestimulatie bestaat uit stimulatie In situ van die micro -organismen die al aanwezig zijn in de vervuilde omgeving (inheemse micro -organismen), in staat om de vervuilende stof te bioreren.

BiEestimulatie wordt bereikt door de fysicochemische omstandigheden te optimaliseren voor het gewenste proces, dat wil zeggen pH, zuurstof, vochtigheid, temperatuur, onder andere, het toevoegen van de noodzakelijke voedingsstoffen.

Bioaumentatie

BioAumationation impliceert de toename van de hoeveelheid van belangstelling voor micro -organismen (bij voorkeur native), dankzij de toevoeging van hun inoculums die in het laboratorium zijn gekweekt.

Vervolgens zijn, zodra de micro -organismen van belang zijn geïnoculeerd In situ, Fysicochemische omstandigheden (zoals bij bioestimulatie) moeten worden geoptimaliseerd om de afbraakactiviteit van micro -organismen te bevorderen.

Compostering

Compostering bestaat uit het mengen van het materiaal dat is verontreinigd met niet -doorver gebrachte grond, aangevuld met verbeteringsmiddelen van de oorsprong van planten of dieren en voedingsstoffen. Dit mengsel vormt kegels tot 3 m hoog, gescheiden van elkaar.

De oxygenatie van de onderste lagen van de kegels moet worden geregeld, door hun regelmatige verwijdering van de ene plaats naar de andere met machines. De optimale omstandigheden van vochtigheid, temperatuur, pH, voedingsstoffen, moeten ook worden gehandhaafd.

Biopila's

De biopylbiopilastechniek is gelijk aan die van de hierboven beschreven compostering, behalve:

- De afwezigheid van verbeteringsmiddelen van plantaardige of dierlijke oorsprong.

- De eliminatie van beluchting door beweging van de ene plaats naar de andere.

Biopila's blijven op dezelfde plaats vast en zijn luchtig in hun interne lagen via een pijpsysteem, waarvan de installatie-, werkings- en onderhoudskosten moeten worden overwogen vanuit de systeemontwerpfase.

Standmat

De biotechnologie genoemd Standmat Het bestaat uit het mengen van het vervuilde materiaal (slib of sedimenten) met de eerste 30 cm grond die niet is vervuild van uitgebreid terrein.

In die eerste centimeters van bodem wordt de afbraak van vervuilende stoffen begunstigd dankzij hun beluchting en mengen. Voor deze taken worden agrarische machines gebruikt, zoals ploegtractoren.

Kan u van dienst zijn: binnenlandse sorbus: kenmerken, habitat, zorg, ziekte

Fitorremediatie

Fitorremediatie, ook wel bioremediatie genoemd, bijgestaan ​​door micro -organismen en planten, is een reeks biotechnologieën op basis van het gebruik van planten en micro -organismen om de toxiciteit van vervuilende stoffen in oppervlakte of ondergrondse water, slib en bodem te verwijderen, te verminderen of te verminderen.

Tijdens de fytoremediatie kan de afbraak, extractie en/of stabilisatie (verminderde biologische beschikbaarheid) van de verontreinigende stof optreden. Deze processen zijn afhankelijk van de interacties tussen planten en micro -organismen die hun wortels bewonen, in een gebied genaamd rizosfeer.

Fitorremediatie is vooral succesvol geweest bij het verwijderen van zware metalen en radioactieve stoffen van oppervlakte- of grondwater (of vervuild water rizofiltratie).

Biorractoren

Biorreactoren zijn containers van aanzienlijke omvang, waardoor zeer gecontroleerde fysicochemische omstandigheden in waterige kweekmedia kunnen worden gehandhaafd, met als doel een biologisch proces van interesse te bevorderen.

In bioreactoren kunnen ze op grote schaal en in het laboratorium worden gecultiveerd, bacteriële micro -organismen en schimmels en vervolgens in bio -aanpassingsprocessen toepassen In situ. Micro -organismen kunnen ook worden gecultiveerd met het belang van het verkrijgen van hun vernederende enzymen van vervuilende stoffen.

Biorreactor. Bron: Wikimedia Commons

Micorremediatie

Het wordt micorremediatie genoemd voor het gebruik van schimmelmicro -organismen (microscopische schimmels), in bioremediatieprocessen van een giftige verontreinigende stof.

Er moet aan worden geacht dat de teelt van microscopische schimmels meestal complexer is dan die van bacteriën en daarom hogere kosten inhoudt. Bovendien groeien en reproduceren schimmels langzamer dan bacteriën, en zijn vervolgens door schimmel ondersteunde bioremediatie.

Biorremediatie vergeleken met conventionele fysische en chemische technologieën

Voordelen

- Bioremediatie biotechnologieën zijn veel goedkoper en vriendelijker voor het milieu dan conventioneel toegepaste milieuvriendelijke chemische en fysische technologieën.

- De toepassing van bioremediatie heeft een lagere impact op het milieu dan conventionele fysicochemische praktijken.

- Onder de micro -organismen die worden toegepast in bioremediatieprocessen, kunnen sommigen mineraliserende vervuilingsverbindingen bereiken, waardoor hun verdwijning uit de omgeving wordt gewaarborgd, iets moeilijks te bereiken in één stap met conventionele fysicochemische processen.

Het kan u van dienst zijn: Briophits

Nadelen

- Microbiële metabolische capaciteiten die in de natuur bestaan: aangezien slechts 1% van de micro -organismen die in de natuur bestaan, zijn geïsoleerd, is een beperking van bioremediatie precies de identificatie van micro -organismen die in staat zijn om een ​​specifieke specifieke verontreinigende stof te biologisch.

- Onwetendheid van het toegepaste systeem: bij bioremediatie werken we met een complex systeem van twee of meer levende organismen, dat over het algemeen niet volledig bekend is.

- Sommige bestudeerde micro -organismen hebben biotransformeerde vervuilende verbindingen in nog giftiger door -producten. Om deze reden is het noodzakelijk om de bioremediatororganismen en hun interacties in het laboratorium te bestuderen.

Bovendien moeten kleinschalige piloottests (in het veld) worden uitgevoerd voordat ze massaal worden toegepast en de biorremediatieprocessen bewaken In situ, Om ervoor te zorgen dat sanitaire voorzieningen voor het milieu correct optreedt.

- Extrapolatie van resultaten verkregen in het laboratorium: vanwege de hoge complexiteit van biologische systemen kunnen kleine schaalresultaten niet altijd worden geëxtrapoleerd in het laboratorium naar veldprocessen.

- In het bijzonder van elk bioremediatieproces: elk bioremediatieproces impliceert een specifiek experimenteel ontwerp, volgens de specifieke voorwaarden van de vervuilde site, het type verontreinigende stoffen die moeten worden behandeld en de te toegepaste organismen.

Het is noodzakelijk dat deze processen worden geleid door interdisciplinaire groepen specialisten, waaronder onder andere biologen, chemicaliën, ingenieurs moeten zijn.

Het handhaven van de fysicochemische omstandigheden van het milieu om groei en metabole belangen te bevorderen, impliceert permanent werk tijdens het bioremediatieproces.

- Ten slotte kunnen bioremediatieprocessen langer duren dan conventionele fysicochemische processen.

Referenties

1. Boopathy, r. (2000). Beperking van de factoren voor bioremediatie technologieën. Bioresoucce -technologie. 
2. Eweis J. B., Ergas, s. J., Chang, D. P. EN. en schoene, d. (1999). Principes van biorrecuperatie. McGraw-Hill Inter-American uit Spanje.
3. McKinney, r. EN. (2004). Milieuvervuilingsbeheersing Microbiologie. M. Dekker.