Bioremediation
Die Bioremediation nutzt Mikroorganismen oder Pflanzen, um Umweltschadstoffe abzubauen, umzuwandeln oder zu immobilisieren.
Definition
Die Anwendung lebender Organismen, hauptsächlich Mikroorganismen, aber auch Pflanzen, um Umweltschadstoffe in weniger schädliche Formen abzubauen, umzuwandeln oder zu immobilisieren.
Scope
Dieses Thema behandelt den Einsatz biologischer Agenzien zur Reinigung von Kontaminationen. Es wird erläutert, wie Mikroorganismen organische Schadstoffe zu weniger schädlichen Produkten metabolisieren, der Unterschied zwischen der Stimulierung nativer Organismen (Biostimulation) und dem Hinzufügen kultivierter Organismen (Bioaugmentation), die Anwendung der Bioremediation in situ und ex situ sowie die Umweltbedingungen, die die biologische Aktivität steuern. Die pflanzenbasierte Phytoremediation wird als verwandter Ansatz behandelt.
Core questions
- Wie bauen Mikroorganismen organische Schadstoffe ab?
- Was ist der Unterschied zwischen Biostimulation und Bioaugmentation?
- Welche Bedingungen steuern die Rate der Bioremediation?
- Welche Schadstoffe sind für die biologische Behandlung geeignet?
Key theories
- Mikrobieller Abbau von organischen Stoffen
- Mikroorganismen können viele organische Schadstoffe als Kohlenstoff- und Energiequellen nutzen und sie idealerweise zu Kohlendioxid und Wasser oxidieren, sodass die Bioremediation diesen natürlichen Stoffwechsel zur Zersetzung von Schadstoffen nutzt.
- Biostimulation versus Bioaugmentation
- Die Bioremediation kann entweder durch die Zufuhr von Nährstoffen, Sauerstoff oder anderen Zusätzen zur Stimulierung vorhandener Mikroben oder durch die Einführung spezialisierter kultivierter Organismen verbessert werden, wobei die geeignete Strategie durch die Standortbedingungen und den Kontaminantentyp bestimmt wird.
Clinical relevance
Die Bioremediation bietet einen relativ kostengünstigen und störungsarmen Weg zur Behandlung organischer Kontaminationen wie Erdöl und vieler Lösungsmittel; die Abstimmung der biologischen Fähigkeiten auf den Schadstoff und die Standortbedingungen bestimmt ihre Wirksamkeit.
Evidence & guidelines
Das Design der Bioremediation basiert auf dem Verständnis des mikrobiellen Stoffwechsels und der ihn begrenzenden Umweltfaktoren; dies wird hier zur Erklärung des Ansatzes und nicht als präskriptive Anleitung beschrieben.
History
Das Interesse an der Bioremediation wuchs in den 1980er und 1990er Jahren, wobei hochkarätige Anwendungen bei der Beseitigung von Ölverschmutzungen zeigten, dass die Stimulierung des mikrobiellen Abbaus den Abbau von Kohlenwasserstoffkontaminationen beschleunigen konnte.
Key figures
- Ronald M. Atlas
Related topics
Seminal works
- atlas1991
- suthersan1996
- manahan2017
Frequently asked questions
- Wie reinigen Mikroben die Umwelt von Verschmutzungen?
- Viele Mikroorganismen können organische Schadstoffe als Nahrung nutzen und sie durch Stoffwechsel in einfachere, weniger schädliche Substanzen wie Kohlendioxid und Wasser zerlegen; die Bioremediation schafft Bedingungen, die diesen natürlichen Abbau fördern.
- Was ist der Unterschied zwischen Biostimulation und Bioaugmentation?
- Die Biostimulation verstärkt die Aktivität bereits vorhandener Mikroben an einem Standort durch Zugabe von Nährstoffen oder Sauerstoff, während die Bioaugmentation speziell ausgewählte oder kultivierte Mikroorganismen einführt; welcher Ansatz verwendet wird, hängt vom Schadstoff und der nativen mikrobiellen Gemeinschaft ab.