Je li bioremedijacija učinkovit način za dekontaminaciju naše planete?

Što je bioremedijacija?

Bioremedijacija je tehnika gospodarenja otpadom koja koristi žive organizme nazvane bioremediators kako bi neutralizirala, razbila ili uklonila onečišćujuće tvari s onečišćenog područja. EPA definira bioremedijaciju kao “tretman koji koristi prirodne organizme za razgradnju opasnih tvari u manje toksične ili netoksične tvari”. Bioremedijacija se može provesti na mjestu kontaminacije poznatom kao bioremedijacija in situ ili se može provesti na drugom mjestu nakon prikupljanja otpadnog materijala na zasebno mjesto obrade za bioremedijaciju. Proces bioremedijacije može se dogoditi prirodno ili može biti potrebno stimulirati dodatkom kisika i gnojiva.

Korištene metode

U tehnici bioremedijacije in-situ, dekontaminacija mjesta provodi endogena mikrobna populacija. Mikrobi koji naseljavaju mjesto već su prilagođeni organskim kemijskim otpadima i tako mogu razgraditi otpad raznim biokemijskim reakcijama koje provode. Ponekad, kada određeni čimbenici kao što su kisik ili mineralni hranjivi sastojci postanu ograničavajući, mikrobi možda nisu u stanju izvršiti svoje djelovanje bioremedijacije. Međutim, u takvim okolnostima, ograničavajući faktori se dodaju na mjesto, proces poznat kao poboljšana bioremedijacija, kako bi se potaknuo novi krug mikrobne aktivnosti. Korištenje crpki i puhala za stvaranje vakuuma u tlu za puhanje zraka u prazan prostor za dovod kisika u mikrobe poznato je kao bio-odzračivanje. Uz svježu opskrbu zraka, mikrobi ponovno pokreću svoje aktivnosti bioremedijacije, razbijajući velike količine organskog otpada. Ex-situ bioremedijacija provodi se različitim tehnikama kao što su kompostiranje, "obrada zemlje" ili korištenje nadzemnih bioreaktora. Gornji temeljni bioreaktori, koji se temelje na istoj tehnologiji kao i jednostavna fermentacija, koriste se za tretiranje kontaminiranog tla ili vode. Druge tehnike koje se koriste u bioremedijaciji su fitoremedijacija (u kojoj biljke apsorbiraju onečišćivače iz tla i metaboliziraju onečišćivače unutar njihovih tkiva), biološko izlučivanje (metali se ekstrahiraju iz ruda mikroorganizmima) i rizofiltracija (prolazak vode kroz masu korijena kako bi se omogućilo korijeni koji apsorbiraju kontaminante u vodi).

uspjesi

Bioremedijacija je bila najuspješnija u čišćenju izlijevanja nafte u oceanima. Na primjer, izlijevanje nafte Exxon Valdez iz 1989. na Aljasci dovelo je do otpuštanja gotovo 11 do 38 milijuna galona sirove nafte u zvuk princa Williama, što je ozbiljno utjecalo na 350 milja obale u regiji. Jedan od važnih načina čišćenja ovog izlijevanja nafte bio je korištenjem poboljšanih tehnika bioremedijacije na licu mjesta gdje su dodana gnojiva kako bi se mikroorganizmima osigurala hranjiva u čišćenju izlijevanja ulja njihovim metaboličkim djelovanjem. Superbugove (koji se razlikuju od mikroba otpornih na lijekove) stvorili su i znanstvenici, prvi koji je u laboratoriju razvio indijski američki znanstvenik Ananda Mohan Chakrabarty sedamdesetih godina. Ove supergerogene su mikroorganizmi koji su genetski transformirani kako bi ih obdarili genima koji pomažu tim mikroorganizmima razgraditi toksične kompleksne ugljikovodike, kao što su oni koji se nalaze u izlijevanju ulja, u manje štetne tvari. Godine 1980. Chakrabarty je dobio patent za svoj "superper", što je bio prvi patent ikada odobren za genetski modificirani organizam. Ako se uvedu u prirodni okoliš u kojem su se dogodila izlijevanja nafte, te superge mogu igrati ključnu ulogu u čišćenju tog područja.

zastojima

Bioremedijacija je nova tehnologija u svojim početnim godinama. Za uspješan program bioremedijacije potrebni su stručnjaci iz različitih disciplina kao što su mikrobiologija, inženjerstvo, geologija i znanosti o tlu kako bi inicirali, izvršili i dovršili uspješan program bioremedijacije. Međutim, još uvijek nedostaje dovoljno osoblja koje bi se obučavalo dovoljno dobro za provedbu postupaka bioremedijacije. Također, budući da ova tehnologija nije povezana s profitabilnim krajnjim proizvodima, ulaganja u istraživanje i razvoj u bioremedijaciji su spora. Potrebna su intenzivnija istraživanja za proizvodnju mikroba koji su učinkovitiji u degradaciji vrlo složenih ugljikovodika, ali je financiranje u ovom sektoru slabo. Također, svako odlagalište ima svoje zahtjeve i stoga program bioremedijacije treba učinkovito prilagoditi za svaku lokaciju, ponovno zahtijevajući dovoljno ljudske snage, vremena i sredstava.

Što budućnost ima?

Da bi bioremedijacija postala popularnija, gornji ograničavajući čimbenici moraju nestati. Potreba za bioremedijacijom više je nego ikad u današnjem svijetu gdje onečišćenje okoliša uključuje agregiranje velikih količina otpadnih tvari na površini Zemlje i izlijevanje nafte koje prekrivaju oceane, što dovodi do masovnog gubitka flore i faune i utječe na zdravlje ljudi negativno. U takvim okolnostima bioremedijacija obećava prirodno i učinkovito rješenje problema i postoji nada da će se u budućnosti ta tehnologija iskoristiti u većem opsegu kako bi se očistili otrovni otpad na Zemlji.

Preporučeno

Tko je bio 11. predsjednik Sjedinjenih Država?
2019
Kako izgleda kubanska zastava?
2019
Što je američka kultura?
2019