Hvad er bioremediering?
Bioremediering er en affaldshåndteringsteknik, der anvender levende organismer kaldet bioremediatorer til at neutralisere, nedbryde eller fjerne forurenende stoffer fra et forurenet sted. EPA definerer bioremediering som "behandling, der bruger naturligt forekommende organismer til at nedbryde farlige stoffer i mindre giftige eller ikke-giftige stoffer". Bioremediering kan udføres på kontamineringsstedet, kendt som on-site bioremediering eller det kan udføres på et andet sted efter opsamling af affaldsmaterialet til et separat behandlingssted for bioremediering. Bioremedieringsprocessen kan forekomme naturligt eller kan være nødvendigt at stimulere med tilsætning af ilt og gødning.
Metoder brugt
I in situ bioremedieringsteknik udføres dekontaminering af et sted af de endogene mikrobielle populationer på stedet. Mikroberne, der befinder sig på stedet, er allerede tilpasset det organiske kemiske affald og kan således nedbryde affaldet via de forskellige biokemiske reaktioner, der udføres af dem. Til tider, når visse faktorer som ilt eller mineralske næringsstoffer bliver begrænsende, kan mikroberne ikke være i stand til at udføre deres bioremediering. Under sådanne omstændigheder tilføjes begrænsningsfaktorerne til stedet, en proces kendt som forbedret bioremediering, for at opmuntre til en ny runde mikrobiel aktivitet. Brugen af pumper og blæsere til at skabe støv i jorden for at blæse i luften i det tomme rum for at give oxygen til mikroberne, kaldes bio-udluftning. Med en frisk luftforsyning genstarter mikroberne deres bioremedieringsaktiviteter og nedbryder store mængder organisk affald. Ex-situ bioremediering udføres via forskellige teknikker som kompostering, "jordopdræt" eller ved anvendelse af overliggende bioreaktorer. Ovennævnte bioreaktorer, der er baseret på samme teknologi som simpel fermentering, anvendes til behandling af forurenet jord eller vand. Andre teknikker anvendt i bioremediering er fytoremediering (hvor planter absorberer forurenende stoffer fra jorden og metaboliserer forureningerne i deres væv), bioleaching (metaller ekstraheres fra deres malme af mikrober), og rhizofiltration (vandføringen gennem en masse rødder for at tillade rødderne at absorbere forureningerne i vand).
succeser
Bioremediering har været mest succesfuld i oprydningen af olieudslip i oceanerne. Eksempelvis led Exxon Valdez olieudslippet af 1989 i Alaska til frigivelse af næsten 11 til 38 million gallons råolie i Prince William Sound, der alvorligt påvirker 350 miles af kysten i regionen. En af de vigtige måder at rydde op på dette olieudslip var ved at anvende forbedrede in-situ bioremedieringsteknikker, hvor gødning blev tilsat for at give næringsstoffer til mikroberne i rensning af olieudslippet ved deres metaboliske virkning. superbugs (forskellig fra de lægemiddelresistente mikrober) blev også skabt af forskere, den første er udviklet i laboratoriet af den indiske amerikanske videnskabsmand Ananda Mohan Chakrabarty i 1970s. Disse superbugs er mikroorganismer, der er blevet genetisk transformeret til at give dem gener, der hjælper disse mikrober nedbryde giftige komplekse carbonhydrider, som dem der findes i olieudslip, i mindre skadelige stoffer. I 1980 opnåede Chakrabarty et patent for sin "superbug", hvilket er det første patent, der nogensinde er givet til en genetisk manipuleret organisme. Hvis de introduceres i det naturlige miljø, hvor der er sket olieudslip, kan disse superbugs spille en afgørende rolle i rydningen af området.
tilbageslag
Bioremediering er en ny teknologi i sine begyndelsesår. Et vellykket bioremedieringsprogram kræver eksperter fra flere discipliner som mikrobiologi, ingeniørvidenskab, geologi og jordvidenskab at indlede, gennemføre og gennemføre et vellykket bioremedieringsprogram. Men fra og med er der mangel på tilstrækkeligt personale, som er uddannet godt nok til at udføre bioremedieringsprocedurerne. Da denne teknologi ikke er forbundet med nogen rentable slutprodukter, er investeringer i forskning og udvikling inden for bioremediering langsomme. Mere intensiv forskning er nødvendig for at producere mikrober, der er mere effektive til nedbrydning af de meget komplekse kulbrinter, men finansieringen er dårlig i denne sektor. Desuden skal hvert affaldssted have sit eget krav, og derfor skal et bioremedieringsprogram tilpasses effektivt til hvert websted, hvilket igen kræver krævende menneskekraft, tid og finansiering.
Hvad skal fremtiden holde?
Hvis bioremediering skal blive mere populær, skal ovenstående begrænsende faktorer forsvinde. Behovet for bioremediering er mere end nogensinde i dagens verden, hvor miljøforurening, der indebærer aggregering af store mængder affaldsmateriale på jordens overflade og olieudslip, der dækker oceanerne, fører til et massivt tab af flora og fauna og påvirker menneskers sundhed negativt. Under sådanne omstændigheder lover bioremediering en naturlig og effektiv løsning på problemet, og der er håb om, at denne teknologi i fremtiden vil blive udnyttet i større målestok for at oprydde giftigt affald på Jorden.
