Vad är bioremediering?
Bioremediering är en avfallshanteringsteknik som använder levande organismer som kallas bioremediatorer för att neutralisera, bryta ner eller ta bort föroreningar från en förorenad plats. EPA definierar bioremediering som "behandling som använder naturligt förekommande organismer för att bryta ner farliga ämnen i mindre giftiga eller icke-toxiska ämnen". Bioremediering kan utföras på föroreningsplatsen som kallas in situ bioremediering eller det kan utföras på en annan plats efter samling av avfallsmaterialet till en separat behandlingsplats för bioremediering. Bioremedieringsprocessen kan förekomma naturligt eller kan behöva stimuleras med tillsats av syre och gödningsmedel.
Metoder som används
Vid in-situ bioremedieringsteknik utförs dekontaminering av en plats av de endogena mikrobiella populationerna på platsen. Mikroberna som bor på platsen är redan anpassade till det organiska kemiska avfallet och kan därmed nedbryta avfallet genom de olika biokemiska reaktionerna som utförs av dem. Ibland, när vissa faktorer som syre eller mineralämnen blir begränsande, kan mikroberna inte kunna utföra bioremedieringsverkan. Under sådana omständigheter läggs de begränsande faktorerna till platsen, en process som kallas förhöjd bioremediering, för att uppmuntra en ny omgång av mikrobiell aktivitet. Användningen av pumpar och fläktar för att skapa vakuum i jorden för att blåsa i luften i det tomma utrymmet för att ge syre till mikroberna kallas bioavluftning. Med en frisk luftleverans startar mikroberna sina bioremedieringsaktiviteter och bryter ner stora mängder organiskt avfall. Ex-situ bioremediering utförs via olika tekniker som kompostering, "jordbruk" eller genom att använda bioreaktorer över jorden. Ovanstående bioreaktorer, baserade på samma teknik som enkel jäsning, används för behandling av förorenad jord eller vatten. Andra tekniker som används i bioremediering är fytoremediering (där växter absorberar föroreningar från jorden och metaboliserar föroreningarna i sina vävnader), biourlakning (metaller extraheras från sina malmer av mikrober), och rhizofiltration (passage av vatten genom en massa av rötter för att tillåta rötterna att absorbera föroreningarna i vatten).
framgångar
Bioremediering har varit mest framgångsrik när det gäller att städa upp oljespill i oceanerna. Exempelvis ledde Exxon Valdez oljeutsläpp av 1989 i Alaska till utsläpp av nästan 11 till 38 miljoner liter råolja i Prince William Sound, som drabbade 350 miles av strandlinjen i regionen. Ett av de viktiga sätten att rensa upp detta oljeutsläpp var genom att använda förbättrade in situ-bioremedieringstekniker där gödselmedel tillsattes för att ge näringsämnen till mikroberna vid rengöring av oljeutsläppet genom deras metaboliska verkan. superbugs (som skiljer sig från de läkemedelsresistenta mikroberna) skapades också av forskare, den första utvecklades i laboratoriet av den indiska amerikanska forskaren Ananda Mohan Chakrabarty i 1970. Dessa superbugs är mikroorganismer som har blivit genetiskt transformerade för att ge dem genen som hjälper dessa mikrober att bryta ner giftiga komplexa kolväten, som de som finns i oljespill, till mindre skadliga ämnen. I 1980 uppnådde Chakrabarty ett patent för sin "superbug", vilket är det första patent som någonsin beviljats för en genetiskt konstruerad organism. Om de introduceras i den naturliga miljön där oljeutsläpp har inträffat kan dessa superbugs spela en viktig roll för att städa upp området.
motgångar
Bioremediering är en ny teknik i början. Ett framgångsrikt bioremedieringsprogram behöver experter från flera discipliner som mikrobiologi, teknik, geologi och markvetenskap för att initiera, genomföra och slutföra ett framgångsrikt bioremedieringsprogram. Men från och med nu saknas tillräcklig personal som är tillräckligt utbildad för att genomföra bioremedieringsförfarandena. Eftersom denna teknik inte är kopplad till några lönsamma slutprodukter är investeringar i forskning och utveckling inom bioremediering långsam. Mer intensiv forskning behövs för att producera mikrober som är effektivare för att försämra de mycket komplexa kolvätena, men finansieringen är fattig i denna sektor. Dessutom har varje avfallsplats ett eget krav och därför måste ett bioremedieringsprogram skräddarsys effektivt för varje sajt, vilket igen kräver tillräcklig mankraft, tid och finansiering.
Vad har framtiden att erbjuda?
Om bioremediering ska bli mer populär måste ovanstående begränsande faktorer försvinna. Behovet av bioremediering är mer än någonsin i dagens värld där miljöföroreningar som innebär aggregering av stora mängder avfall på jordens yta och oljespill som täcker oceanerna, leder till en enorm förlust av flora och fauna och påverkar människors hälsa negativt. Under sådana omständigheter lovar bioremediering en naturlig och effektiv lösning på problemet och det finns hopp om att framtiden i framtiden kommer att utnyttjas av denna teknik för att rensa giftigt avfall på jorden.