Strategie bioremediacji

dr hab. Magdalena Popowska, prof. UW - Prezes Spółki BACTrem

Artykuł popularno - naukowy

Główne strategie bioremediacji to: bioremediacja podstawowa, biostymulacja oraz bioaugmentacja określane łącznie jako bioremediacja inżynieryjna.

Biostymulacja, technologia będąca siłą napędową bioremediacji inżynieryjnej, obejmuje sumę zabiegów mających na celu pobudzenie autochtonicznej mikroflory środowiska do degradacji zanieczyszczeń. Podejmowane działania ukierunkowane są na stworzenie optymalnych warunków do wzrostu, rozwoju i aktywności mikroorganizmów. Do czynników zaburzających i ograniczających proces bioremediacji naturalnej zalicza się m.in. zbyt wysoką koncentrację substancji zanieczyszczającej, niedobór tlenu i substancji mineralnych, niekorzystną temperaturę i pH środowiska, nieodpowiednią wilgotność. Tempo biodegradacji naturalnej można zwiększyć modyfikując warunki środowiska.

Przykładowo, jeżeli gleba ma zbyt dużą kwasowość możliwe jest obniżenie pH poprzez dodanie wapna (Vidali, 2001). Ponadto, ilość dostępnego tlenu cząsteczkowego odgrywa główną rolę w biodegradacji różnych klas zanieczyszczeń chemicznych. Obecnie znanych jest wiele metod umożliwiających poprawę warunków tlenowych środowisk poddawanych bioremediacji. Do powszechnie stosowanych sposobów natleniania należą: wentylacja polegająca na wtłaczaniu sprężonego powietrza poprzez układ drenów, mechaniczna uprawa gruntu (spulchnianie) oraz wtłaczanie rozcieńczonych roztworów nadtlenku wodoru i innych środków utleniających (Bojanowska, 2006). W przypadku grup mikroorganizmów nie będących tlenowcami istotne jest dostarczenie w odpowiedniej ilości innych niż tlen akceptorów elektronów, np. dwutlenku węgla dla metanogenów czy azotynów dla bakterii denitryfikacyjnych. Dodatkowo, proces bioremediacji może limitować stężenie pierwiastków biogennych tj. azotu czy fosforu. W pewnych sytuacjach wymagane jest więc sztuczne wzbogacanie rekultywowanego terenu pożywkami zawierającymi te pierwiastki (Błaszczyk, 2007).

Wprowadzenie do skażonego środowiska bakterii o potencjale do degradacji konkretnych związków określane jest jako bioaugmentacja. Dzięki temu zabiegowi możliwe jest zwiększenie stopnia i tempa destrukcji tychże zanieczyszczeń. Metoda bioaugmentacji wykorzystywana jest w przypadku gdy naturalna mikroflora nie wykazuje pożądanej aktywności w kierunku biodegradacji zanieczyszczeń (Bojanowska, 2006). Mikroorganizmy w postaci inokulum dostarczane są w miejsce skażenia. Drobnoustroje mogą pochodzić z miejsca zanieczyszczonego i po okresie adaptacji być ponownie wprowadzone do środowiska bądź też są to mikroorganizmy izolowane z innych miejsc lecz o pożądanej aktywności katalitycznej.

Bioremediacja podstawowa polega na wykorzystaniu naturalnej mikroflory skażonego gruntu oraz monitorowania postępu likwidacji skażenia.