Bioremedierea apei cu compuși organici clorurați

Bioremedierea este o tehnologie moderna de tratare a poluantilor care utilizeaza factori biologici (microorganisme) pentru transformarea anumitor substante chimice in forme finale mai putin nocive/periculoase, la modul ideal, CO2 si H2O, sunt netoxice si sunt eliberate in mediu fara a modifica substantial echilibrul ecosistemelor.

Bioremedierea se bazeaza pe capacitatea unor compusi chimici de a fi biodegradati; conceptul de biodegradare este unanim acceptat ca o insumare a proceselor de descompunere a unor constituenti naturali sau sintetici, prin activarea unor tulpini de microorganisme specializate avand drept rezultat produsi finali utili sau acceptabili din punct de vedere al impactului asupra mediului.

In general biodegradarea se refera la:

- monitorizarea procesului natural de biodegradare;

- accelerarea proceselor de degradare naturala prin alimentarea zonelor poluate cu oxigen - prin aerare sau oxigenare cu O2, O3, H2O2, sau alti acceptori de electroni, si cu nutrienti necesari factorilor biologici in procesele de biodegradare;

- adaugarea in zonele poluate de microorganisme testate ca avand eficacitatea in trasformarea poluantilor chimici.

Spre deosebire de alte tehnici, prin bioremediere, poluantul este distrus partial sau total, nemaifiind necesara recuperarea si depozitarea sa.

Bioremedierea ajuta la reducerea costurilor pentru tratare prin:

- Tratarea contaminarii pe loc;

- Profitarea de procese naturale;

- Reducerea perturbarii mediului;

- Tratarea contaminarii pe loc.

Cea mai mare parte a costului este asociata cu tehnologiile traditionale de curatire legate de indepartarea fizica si depozitarea solurilor contaminate. Intrucat bioremedierea poate fi realizata pe loc (,,in situ") prin adaugarea de nutrienti la solurile contaminate, aceasta nu determina costuri de indepartare - depozitare.

Profitarea de procese naturale. La unele situri, procesele microbiene naturale pot indeparta contaminantii prezenti, chiar fara interventia omului. In astfel de cazuri unde bioremedierea (atenuarea naturala a poluarii) este adecvata, se pot realiza reduceri substantiale ale costurilor. Bioremedierea reduce la minimum perturbarea sitului comparativ cu tehnologiile conventionale, costurile pentru post-tratare putand fi substantial diminuate.

O serie de termeni specifici sunt utilizati pentru a descrie activitatea microorganismelor si caile prin care ele sunt utilizate in bioremediere:

- biodegradarea este ruperea sau fragmentarea unui compus sau a unei substante realizata de catre organisme vii, bacterii sau fungi, care pot fi indigene in zona respectiva sau pot fi introduse.

- biostimularea este metoda prin care populatiile de microorganisme, naturale sau introduse, sunt imbunatatite prin adaosuri de nutrienti, inginerie sau alte lucrari de pregatire a unei zone. Aceasta mareste viteza proceselor naturale de remediere.

- bioamplificare (bioaugmentation) este metoda prin care sunt adaugate organisme vii specifice pe un sit sau pe un material pentru a realiza un anumit efect de bioremediere dorit.

- biorestaurare este restaurarea starii originale sau a unei stari apropiate de cea originala prin utilizarea de microorganisme vii.

- Tehnologiile de bioremediere se pot aplica pe loc (,,in situ") sau ,,ex situ,, (prin transportarea substratului poluat la instalatii speciale de tratare).

- Tehnologia utilizata pentru tratarea unui sit poluat este dependenta de sit si de poluant.Fiecare tratament de bioremediere este specific in functie de sit.

Diferitele tratamente de bioremediere ,,in situ"se leaga de un numar de tehnologii:

- Bioremedierea in situ accelerata;

- Atenuarea naturala monitorizata.

BIOREMEDIEREA I SITU (ISB) este utilizarea de microorganisme pentru a degrada contaminantii pe loc (,,in situ") in scopul producerii unor compusi finali nepericulosi.

- Bioremedierea ,,in situ" este aplicata pentru degradarea contaminantilor in solurile saturate si in apele subterane, dar si in zone nesaturate.

- Tehnologia a fost dezvoltata ca find mai putin costisitoare, mai eficienta fata de metodele standard de pompare si tratare utilizate pentru depoluarea acviferelor si a solurilor contaminate cu solventi cloruralti, hidrocarburi petroliere, explozibili, nitrati si metale toxice.

Bioremedierea in situ are avantaje cum ar fi :

- distrugerea completa a contaminantilor;

- riscuri mai mici pentru muncitorii de pe sit;

- costuri mai scazute pentru instalatii si operare.

Bioremedierea in situ poate fi clasificata in functie de metabolism sau in functie de gradul de interventie umana. Cele doua tipuri de metabolism sunt metabolismul aerob si metabolismul anaerob. Tipul de metabolism pentru un anumit sistem ISB va fi stabilit ca tinta in functie de tipul de contaminanti care trebuiesc distrusi.

Unii contaminanti sunt degradati pe cale aeroba, (de exemplu hidrocarburile petroliere) ; altii pe cale anaeroba (de exemplu, tetraclorura de carbon); in timp ce alti contaminanti pot fi biodegradati atat pe cale aeroba, cat si pe cale anaeroba (de exemplu, tricloretena).

BIOREMEDIEREA I SITU ACCELERATA

Se face prin adaugarea de substrat sau nutrienti la un acvifer pentru a stimula cresterea unui consortiu de bacterii. Bacteriile tinta sunt indigene, insa se pot introduce in acvifer si culturi imbogatite de bacterii (din alte situri) care sunt deosebit de eficiente in degradarea unui anumit contaminant (bioamplificare).

Bioremedierea ,,in situ" accelerata este utilizata acolo unde se doreste o crestere a vitezei de biotransformare a contaminantului, viteza putand fi limitata de lipsa nutrientilor necesari, de lipsa donorilor sau acceptorilor de electroni. Tipul de amendament necesar depinde de metabolismul tinta si de contaminantul urmarit. Bioremedierea ,,in situ" aeroba poate sa necesite doar un adaos de oxigen (acceptor de electroni), pe cand cea anaeroba poate sa necesite atat adaosul de donori de electroni (ex. lactat, benzoat), cat si de acceptori de electroni (ex. nitrat, sulfat). In special solventii clorurati necesita adesea adaos de substrat de carbon pentru a stimula declorurarea reducatoare.

Scopul urmarit in tehnologia de bioremediere ,,in situ" accelerata este de a creste cantitatea de biomasa in interiorul acviferului contaminat si, prin aceasta, obtinerea unei biodegradari eficiente a contaminantului dizolvat si absorbit.