Biorremediasi

Biorremediasi adalah proses bioteknologi apa pun yang menggunakan mikroorganisme, jamur, atau tanaman untuk membersihkan dan mendekontaminasi lingkungan

Apa itu bioremediasi?

Itu Biorremediasi Ini adalah proses bioteknologi yang menggunakan kapasitas metabolisme mikroorganisme bakteri, jamur, tanaman dan/atau enzim yang terisolasi, untuk menghilangkan kontaminan di tanah dan perairan, dan mengembalikannya ke kondisi alami mereka.

Mikroorganisme dan beberapa tanaman dapat melakukan biotransform berbagai macam senyawa organik polutan dan beracun, sampai mereka membuatnya tidak harmal atau tidak berbahaya atau tidak berbahaya. Mereka bahkan dapat menurunkan beberapa senyawa organik ke bentuknya yang paling sederhana, seperti metana (ch₄) dan karbon dioksida (CO₂).

Beberapa mikroorganisme dan tanaman juga dapat mengekstraksi atau melumpuhkan di lingkungan (In situ) Unsur kimia beracun, seperti logam berat. Dengan melumpuhkan zat beracun di lingkungan, ia berhenti tersedia untuk organisme hidup dan, oleh karena itu, tidak mempengaruhi mereka.

Oleh karena itu, penurunan bioavailabilitas zat beracun juga merupakan bentuk bioremediasi, meskipun tidak menyiratkan penghapusan zat medium.

Faktor -faktor yang harus dioptimalkan dan dipelihara di seluruh proses bioremediasi

- Itu Konsentrasi dan bioavailabilitas polutan Dalam kondisi lingkungan: jika terlalu tinggi, itu dapat merugikan mikroorganisme yang sama yang memiliki kemampuan untuk biotransformnya.

- Itu kelembaban: Ketersediaan air sangat penting untuk organisme hidup, serta untuk aktivitas enzimatik dari katalis biologis bebas sel. Secara umum, kelembaban relatif 25 hingga 25% harus disimpan di tanah dalam proses bioremediasi.

- Itu suhu: Itu harus ditemukan dalam kisaran yang memungkinkan kelangsungan hidup organisme yang diterapkan dan/atau aktivitas enzimatik yang diperlukan.

- Itu Nutrisi biodisited: Sangat diperlukan untuk pertumbuhan dan perkalian mikroorganisme yang menarik. Terutama, karbon, fosfor dan nitrogen harus dikontrol, serta beberapa mineral penting.

- Itu keasaman atau alkalinitas medium berair atau pH (Pengukuran Hones H⁺ di tengah-tengah).

- Itu Ketersediaan oksigen: Dalam sebagian besar teknik bioremediasi, mikroorganisme aerobik digunakan (misalnya, dalam pengomposan, biopil dan Tanah pertanian), dan aerasi substrat diperlukan. Namun, mikroorganisme anaerob dapat digunakan dalam proses bioremediasi, dalam kondisi laboratorium yang sangat terkontrol (menggunakan bioreaktor).

Dapat melayani Anda: spora: karakteristik dan jenis

Jenis bioremediasi

Di antara bioteknologi bi -hemediasi yang diterapkan adalah sebagai berikut:

Bioestimulasi

Bioestimulasi terdiri dari stimulasi In situ Dari mikroorganisme yang sudah ada di lingkungan yang terkontaminasi (mikroorganisme asli), yang mampu melakukan bioremediasi zat yang berpolusi.

Bioestimulasi dicapai dengan mengoptimalkan kondisi fisikokimia untuk proses yang diinginkan terjadi, yaitu, pH, oksigen, kelembaban, suhu, antara lain, menambahkan nutrisi yang diperlukan.

Bioaumentation

Bioaumentation menyiratkan peningkatan jumlah mikroorganisme yang menarik (lebih disukai asli), berkat penambahan inokulum mereka yang dibudidayakan di laboratorium.

Selanjutnya, begitu mikroorganisme yang menarik telah diinokulasi In situ, Kondisi fisikokimia (seperti dalam bioestimulasi) harus dioptimalkan untuk mempromosikan aktivitas mikroorganisme yang merendahkan.

Kompos

Pengomposan terdiri dari pencampuran material yang terkontaminasi dengan tanah yang tidak dicampur, dilengkapi dengan agen perbaikan yang berasal dari tanaman atau hewan, dan nutrisi. Campuran ini membentuk kerucut hingga tinggi 3 m, terpisah satu sama lain.

Oksigenasi lapisan bawah kerucut harus dikontrol, melalui penghapusan reguler dari satu tempat ke tempat lain dengan mesin. Kondisi kelembaban, suhu, pH, nutrisi yang optimal, antara lain juga harus dipertahankan.

Biopilas

Teknik biopil biopilas sama dengan pengomposan yang dijelaskan di atas, kecuali untuk:

- Tidak adanya agen perbaikan yang berasal dari tumbuhan atau hewan.

- Penghapusan aerasi dengan gerakan dari satu tempat ke tempat lain.

Biopilas tetap diperbaiki di tempat yang sama, bersikap lapang di lapisan internal mereka melalui sistem pipa, yang biaya pemasangan, operasi, dan pemeliharaannya harus dipertimbangkan dari fase desain sistem.

Tanah pertanian

Bioteknologi disebut Tanah pertanian Ini terdiri dari pencampuran bahan yang terkontaminasi (lumpur atau sedimen) dengan 30 cm tanah pertama yang tidak terkontaminasi dari medan yang luas.

Di sentimeter tanah pertama, degradasi zat pencemar disukai berkat aerasi dan pencampuran mereka. Untuk tugas -tugas ini, mesin pertanian digunakan, seperti traktor bajak.

Dapat melayani Anda: sorbus domestik: karakteristik, habitat, perawatan, penyakit

Fitorremediation

Fitremediation, juga disebut bioremediasi yang dibantu oleh mikroorganisme dan tanaman, adalah seperangkat bioteknologi berdasarkan penggunaan tanaman dan mikroorganisme untuk menghilangkan, membatasi atau mengurangi toksisitas zat yang berpolusi di perairan permukaan atau bawah tanah, lumpur dan tanah dan tanah.

Selama fitoremediasi degradasi, ekstraksi dan/atau stabilisasi (penurunan bioavailabilitas) dari polutan dapat terjadi. Proses -proses ini tergantung pada interaksi antara tanaman dan mikroorganisme yang mendiami akarnya, di daerah yang disebut rizosphere.

Fitorremediasi telah sangat berhasil dalam menghilangkan logam berat dan zat radioaktif dari permukaan atau air tanah (atau rizofiltrasi air yang terkontaminasi).

Bioreaktor

Bioreaktor adalah wadah dengan ukuran yang cukup besar, yang memungkinkan untuk mempertahankan kondisi fisikokimia yang sangat terkontrol dalam media kultur berair, dengan tujuan mendukung proses biologis yang menarik.

Dalam bioreaktor mereka dapat dibudidayakan, dalam skala besar dan di laboratorium, mikroorganisme bakteri dan jamur dan kemudian menerapkannya dalam proses penyesuaian bio In situ. Mikroorganisme juga dapat dibudidayakan dengan minat untuk mendapatkan enzim yang merendahkan dari zat -zat yang berpolusi.

Biorreaktor. Sumber: Wikimedia Commons

Mikremediasi

Ini disebut Korremediasi Mikro untuk Penggunaan Mikroorganisme Jamur (Fungi Mikroskopis), dalam proses bioremediasi zat polutan toksik.

Harus dipertimbangkan bahwa budidaya jamur mikroskopis biasanya lebih kompleks daripada bakteri dan, oleh karena itu, menyiratkan biaya yang lebih besar. Selain itu, jamur tumbuh dan bereproduksi lebih lambat dari bakteri, kemudian menjadi bioremediasi yang dibantu jamur.

Biorremediasi dibandingkan dengan teknologi fisik dan kimia konvensional

Keuntungan

- Bioteknologi bioremediasi jauh lebih murah dan lebih ramah terhadap lingkungan daripada teknologi kimia dan fisik yang diterapkan secara konvensional.

- Penerapan bioremediasi memiliki dampak lingkungan yang lebih rendah daripada praktik fisikokimia konvensional.

- Di antara mikroorganisme yang diterapkan dalam proses bioremediasi, beberapa orang dapat mencapai mineralisasi senyawa pencemaran, memastikan hilangnya lingkungan, sesuatu yang sulit dicapai dalam satu langkah dengan proses fisikokimia konvensional.

Itu bisa melayani Anda: briophits

Kerugian

- Microbial metabolic capacities existing in nature: since only 1% of the microorganisms existing in nature have been isolated, a limitation of bioremediation is precisely the identification of microorganisms capable of biodegrading a specific specific pollutant substance.

- Ketidaktahuan sistem yang diterapkan: dalam bioremediasi kami bekerja dengan sistem kompleks dua atau lebih organisme hidup, yang umumnya tidak sepenuhnya diketahui.

- Beberapa mikroorganisme yang diteliti memiliki senyawa pencemaran biotransformasi dalam produk yang lebih beracun oleh -. Untuk alasan ini, perlu mempelajari organisme bioremediator dan interaksinya secara mendalam di laboratorium.

Selain itu, uji coba skala kecil (di lapangan) harus dilakukan sebelum menerapkannya secara besar -besaran, dan memantau proses biorremediasi In situ, Untuk memastikan sanitasi lingkungan terjadi dengan benar.

- Ekstrapolasi hasil yang diperoleh di laboratorium: Karena kompleksitas sistem biologis yang tinggi, hasil skala kecil tidak selalu dapat diekstrapolasi di laboratorium untuk proses lapangan.

- Kekhususan dari setiap proses bioremediasi: Setiap proses bioremediasi menyiratkan desain eksperimental tertentu, sesuai dengan kondisi tertentu dari situs yang tercemar, jenis polutan yang akan diobati dan organisme yang akan diterapkan.

Diperlukan bahwa proses -proses ini diarahkan oleh kelompok spesialis interdisipliner, di antaranya harus ada ahli biologi, bahan kimia, insinyur, antara lain.

Pemeliharaan kondisi fisikokimia lingkungan untuk mendukung pertumbuhan dan aktivitas metabolisme yang menarik menyiratkan pekerjaan permanen selama proses bioremediasi.

- Akhirnya, proses bioremediasi mungkin memakan waktu lebih lama dari proses fisikokimia konvensional.

Referensi

1. Boopati, r. (2000). Membatasi faktor teknologi bioremediasi. Teknologi Bioresoucce. 
2. Eweis J. B., Ergas, s. J., Chang, d. P. DAN. dan Schoede, D. (1999). Prinsip -prinsip Biorkuperasi. McGraw-Hill Inter-American dari Spanyol.
3. McKinney, r. DAN. (2004). Mikrobiologi Pengendalian Polusi Lingkungan. M. Dekker.