Биоремедиацията е ефективен начин за обеззаразяване на нашата планета?

Какво представлява биоремедиацията?

Биоремедиацията е техника за управление на отпадъците, която използва живите организми, наречени биоремедиатори за неутрализиране, разграждане или отстраняване на замърсители от замърсено място. EPA определя биоремедиацията като „лечение, което използва естествено срещащи се организми за разграждане на опасни вещества в по-малко токсични или нетоксични вещества“. Биоремедиацията може да се извърши на мястото на замърсяване, известно като in situ биоремедиация или може да се извърши на различно място след събиране на отпадъчния материал на отделно място за третиране за биоремедиация. Процесът на биоремедиация може да се осъществи естествено или може да се наложи да се стимулира с добавянето на кислород и торове.

Използвани методи

В in-situ техниката за биоремедиация, дезактивацията на място се извършва от ендогенните микробни популации на мястото. Микробите, обитаващи мястото, вече са адаптирани към органичните химически отпадъци и по този начин могат да разграждат отпадъците чрез различните биохимични реакции, изпълнявани от тях. Понякога, когато определени фактори като кислород или минерални хранителни вещества станат ограничаващи, микробите може да не са в състояние да изпълнят действието си на биоремедиация. Въпреки това, при такива обстоятелства ограничаващите фактори се добавят към мястото, процес, известен като засилена биоремедиация, за насърчаване на нов кръг от микробна активност. Използването на помпи и вентилатори за създаване на вакуум в почвата за продухване на въздух в празното пространство за снабдяване с кислород на микробите е известно като био-вентилиране. С прясна доставка на въздух микробите възобновяват дейностите си по биоремедиация, разрушавайки големи количества органични отпадъци. Биоремедиацията ex-situ се извършва чрез различни техники, като компостиране, "земеделие" или чрез използване на надземни биореактори. Горните биореактори, базирани на същата технология като проста ферментация, се използват за третиране на замърсена почва или вода. Други техники, използвани в биоремедиацията, са фиторемедиация (където растенията абсорбират замърсители от почвата и метаболизират замърсителите в техните тъкани), биоизвличането (металите се извличат от техните руди от микроби) и ризофилтрацията (преминаването на вода през масата на корените, за да се позволи корените да абсорбират замърсителите във водата).

успехи

Биоремедиацията е най-успешна в почистването на нефтени разливи в океаните. Например, разливането на петрол Exxon Valdez през 1989 г. в Аляска доведе до освобождаването на близо 11 до 38 милиона галона суров нефт в звука на принц Уилям, което сериозно засегна 350 мили от бреговата линия в региона. Един от важните начини за почистване на този разлив на петрол е чрез използване на усъвършенствани техники за биоремедиация на място, където са добавени торове, за да се осигурят хранителни вещества за микробите при почистването на нефтения разлив чрез тяхното метаболитно действие. Superbugs (различни от лекарствата, резистентни на микроби) също са създадени от учени, първата от които е разработена в лабораторията от индийския американски учен Ананда Мохан Чакрабарти през 70-те години. Тези супергъби са микроорганизми, които са генетично трансформирани, за да им придадат гени, които помагат на тези микроби да разграждат токсичните сложни въглеводороди, като тези, които се намират в нефтени разливи, в по-малко вредни вещества. През 1980 г. Чакрабарти е получил патент за своя "суперзъб", което е първият патент, издаден някога за генетично модифициран организъм. Ако бъдат въведени в естествената среда, в която са настъпили разливи на петрол, тези свръхчовеци биха могли да играят жизненоважна роля в почистването на района.

неуспехи

Биоремедиацията е нова технология в началните години. Успешната програма за биоремедиация се нуждае от експерти от различни дисциплини като микробиология, инженерство, геология и почва за почвата, за да инициират, изпълнят и завършат успешна програма за биоремедиация. Все още обаче липсва достатъчно персонал, който да е обучен достатъчно добре, за да изпълни процедурите по биоремедиация. Също така, тъй като тази технология не е свързана с никакви рентабилни крайни продукти, инвестициите в научни изследвания и развитие в областта на биоремедиацията са бавни. Необходими са по-интензивни изследвания, за да се произведат микроби, които са по-ефективни при разграждането на сложните въглеводороди, но финансирането е слабо в този сектор. Също така, всяко място за отпадъци има свои собствени изисквания и по този начин програма за биоремедиация трябва да бъде ефективно пригодена за всеки обект, като отново изисква достатъчно човешка сила, време и финансиране.

Какво е бъдещето?

Ако биоремедиацията стане по-популярна, горепосочените ограничаващи фактори трябва да изчезнат. Необходимостта от биоремедиация е повече от всякога в днешния свят, където замърсяването на околната среда, свързано със събирането на големи количества отпадъчни вещества на повърхността на Земята и нефтените разливи, обхващащи океаните, води до огромна загуба на флора и фауна и засяга здравето на хората неблагоприятно. При такива обстоятелства биоремедиацията обещава естествено и ефективно решение на проблема и има надежда, че в бъдеще тази технология ще бъде използвана в по-голям мащаб за почистване на токсични отпадъци на Земята.