Биоремедиация

Биоремедиация использует микроорганизмы или растения для деградации, трансформации или иммобилизации загрязняющих веществ в окружающей среде.

Definition

Применение живых организмов, главным образом микроорганизмов, но также и растений, для деградации, трансформации или иммобилизации загрязняющих веществ окружающей среды в менее вредные формы.

Scope

Эта тема охватывает использование биологических агентов для очистки загрязнений. В ней рассматривается, как микроорганизмы метаболизируют органические загрязнители в менее вредные продукты, различие между стимуляцией нативных организмов (биостимуляция) и добавлением культивированных организмов (биоаугментация), применение биоремедиации in situ и ex situ, а также условия окружающей среды, которые контролируют биологическую активность. Фиторемедиация на основе растений рассматривается как связанный подход.

Core questions

• Как микроорганизмы разлагают органические загрязнители?
• В чем разница между биостимуляцией и биоаугментацией?
• Какие условия контролируют скорость биоремедиации?
• Какие загрязнители поддаются биологической очистке?

Key theories

Микробная деградация органических веществ

Микроорганизмы могут использовать многие органические загрязнители в качестве источников углерода и энергии, окисляя их, в идеале до углекислого газа и воды, поэтому биоремедиация использует этот естественный метаболизм для расщепления загрязняющих веществ.

Биостимуляция против биоаугментации

Биоремедиация может быть усилена либо путем подачи питательных веществ, кислорода или других добавок для стимуляции существующих микробов, либо путем введения специализированных культивированных организмов, при этом соответствующая стратегия определяется условиями участка и типом загрязнителя.

Clinical relevance

Биоремедиация предлагает относительно недорогой, малоинвазивный способ очистки органических загрязнений, таких как нефть и многие растворители; ее эффективность определяется соответствием биологических возможностей загрязняющим веществам и условиям участка.

Evidence & guidelines

Разработка биоремедиации основывается на понимании микробного метаболизма и ограничивающих его факторов окружающей среды; это описывается здесь для объяснения подхода, а не в качестве предписывающего руководства.

History

Интерес к биоремедиации рос на протяжении 1980-х и 1990-х годов, при этом широкомасштабное применение при ликвидации разливов нефти продемонстрировало, что стимуляция микробной деградации может ускорить распад углеводородных загрязнений.

Key figures

• Ronald M. Atlas

Seminal works

• atlas1991
• suthersan1996
• manahan2017

Frequently asked questions

Как микробы очищают загрязнения?

Многие микроорганизмы могут использовать органические загрязнители в качестве пищи, расщепляя их посредством метаболизма на более простые, менее вредные вещества, такие как углекислый газ и вода; биоремедиация создает условия, способствующие этой естественной деградации.

В чем разница между биостимуляцией и биоаугментацией?

Биостимуляция усиливает активность микробов, уже присутствующих на участке, путем добавления питательных веществ или кислорода, в то время как биоаугментация вводит специально отобранные или культивированные микроорганизмы; какой подход используется, зависит от загрязнителя и нативного микробного сообщества.