A bioremediáció hatékony módja a bolygónk dekontaminálásának?
Mi a bioremediáció?
A bioremediáció egy olyan hulladékgazdálkodási technika, amely az élő szervezeteket bioremediátoroknak nevezi, hogy szennyező anyagokat semlegesítsenek, lebontják vagy eltávolítsák a szennyezett területről. Az EPA úgy határozza meg a bioremediációt, mint „olyan kezelést, amely a természetben előforduló organizmusokat használja a veszélyes anyagok kevésbé mérgező vagy nem mérgező anyagokra bontására”. A bioremediáció az in situ bioremediációnak nevezett szennyeződés helyén hajtható végre, vagy más helyszínen is elvégezhető, miután a hulladékanyagot bioremediáció céljából külön kezelőhelyre gyűjtötték. A bioremediáció folyamata természetesen előfordulhat, vagy oxigén és műtrágyák hozzáadásával ösztönözhető.
Használt módszerek
In situ bioremediációs technikában a helyszín dekontaminálását a helyszín endogén mikrobiális populációi végzik. A helyszínen élő mikrobák már alkalmazkodtak a szerves kémiai hulladékokhoz, és így képesek lebontani a hulladékot az általuk végrehajtott különböző biokémiai reakciók révén. Időnként, amikor bizonyos tényezők, például az oxigén vagy az ásványi tápanyagok korlátozóvá válnak, a mikroorganizmusok nem tudják elvégezni a bioremediáció hatását. Ilyen körülmények között azonban a korlátozó tényezők hozzáadásra kerülnek a helyszínhez, a továbbfejlesztett bioremediációnak nevezett folyamatot, hogy ösztönözzék a mikrobiális aktivitás új körét. A szivattyúk és a fúvók használata a talajban lévő vákuum létrehozásához, hogy levegőt fújjanak az üres térbe, hogy oxigént juttassanak a mikrobákhoz, biológiai szellőztetésnek nevezik. A friss levegőellátással a mikrobák újraindítják bioremediációs tevékenységüket, és nagy mennyiségű szerves hulladékot bontanak le. Az ex situ bioremediációt különböző technikákon, például komposztáláson, "földművelésen", vagy föld feletti bioreaktorok alkalmazásával végezzük. A fenti talajú bioreaktorokat, amelyek ugyanazon a technológián alapulnak, mint az egyszerű erjedés, a szennyezett talaj vagy víz kezelésére használják. A bioremediációban alkalmazott egyéb technikák a fitoremediáció (ahol a növények a szennyeződéseket a talajból elnyelik, és szöveteikben metabolizálják a szennyeződéseket), a bioleaching (a fémek kivonódnak az érceikből mikrobákkal) és a rizofiltráció (a víz áthaladása a gyökerek tömegén keresztül, hogy a gyökerek tömege áthaladjon a gyökerei a vízben lévő szennyező anyagok elnyelésére).
sikerek
A bioremediáció sikeres volt az óceánok olajfoltjainak tisztításában. Például az Alaszka 1989-es Exxon Valdez olajfoltja közel 11–38 millió gallon nyersolajat bocsátott a William Sound hercegbe, ami súlyosan érinti a partszakasz 350 mérföldét a régióban. Az olajszennyezés tisztításának egyik fontos módja a fokozott in situ bioremediációs technikák alkalmazása, ahol a műtrágyákat hozzáadták, hogy a mikroorganizmusok tápanyagokat nyújtsanak az olajszennyeződés anyagcseréjének hatására történő tisztításához. A szuperbugokat (a kábítószer-rezisztens mikrobáktól eltérően) a tudósok is létrehozták, az első, amelyet az amerikai amerikai amerikai tudós, Ananda Mohan Chakrabarty fejlesztett ki az 1970-es években. Ezek a mikroorganizmusok olyan mikroorganizmusok, amelyek genetikailag átalakultak, hogy olyan génekkel rendelkezzenek, amelyek segítenek ezeknek a mikrobáknak a mérgező komplex szénhidrogének lebontására, mint például az olajfoltokban található kevésbé káros anyagok. Chakrabarty 1980-ban szabadalmat szerzett a „szuperverziójáért”, ez volt az első olyan szabadalom, amelyet egy genetikailag megtervezett szervezetnek nyújtottak. Ha bejutnak a természeti környezetbe, ahol az olajfoltok bekövetkeztek, ezek a szuperbugs fontos szerepet játszhatnak a terület tisztításában.
kudarcok
A bioremediáció egy új technológia a kezdeti években. A sikeres bioremediációs programnak több tudományágból, például mikrobiológiából, mérnöki, geológiai és talajtudományi szakértőkből kell állnia a sikeres bioremediációs program kezdeményezéséhez, végrehajtásához és befejezéséhez. Azonban még mindig hiányzik a megfelelő személyzet, akik megfelelően képzettek a bioremediációs eljárások végrehajtásához. Továbbá, mivel ez a technológia nem kapcsolódik semmilyen nyereséges végtermékhez, a bioremediáció kutatásába és fejlesztésébe történő beruházás lassú. Intenzívebb kutatásokra van szükség ahhoz, hogy olyan mikrobiákat állítsanak elő, amelyek hatékonyabbak a rendkívül összetett szénhidrogének lebontásában, de a finanszírozás ebben az ágazatban gyenge. Továbbá minden hulladékhelynek saját követelménye van, így a bioremediációs programot minden egyes telephelyre hatékonyan kell igazítani, ismételten elegendő embererővel, idővel és finanszírozással.
Mit tart a jövő?
Ha a bioremediáció népszerűbbé válik, a fenti korlátozó tényezőknek eltűnniük kell. A bioremediáció szükségessége a mai világban több, mint valaha, ahol a környezetszennyezés, amely nagy mennyiségű hulladékanyag összegyűjtését jelenti a Föld felszínén, és az óceánokat lefedő olajfoltok, a növény- és állatvilág hatalmas elvesztéséhez és az emberi egészséget érintő tényezőkhöz vezetnek. hátrányosan. Ilyen körülmények között a bioremediáció természetes és hatékony megoldást ígér a problémára, és remélem, hogy a jövőben ez a technológia szélesebb körben hasznosul majd a mérgező hulladékok megtisztítására a Földön.
