18
 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

BIOREMEDIEREA SOLURILOR

Embed Size (px)

DESCRIPTION

poluantii solului si metode de bioremediere

Citation preview

Page 1: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 1/18

 

BIOREMEDIEREA SOLURILOR

Page 2: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 2/18

 

Solul contine materie vie si in el se petrec procese specifice vietii(asimilatie-dezasimilatie, sinteza-descompunere, inmagazinare si eliberarede energie). In sol se retin si se acumuleaza elementele de nutritie subforma de substante organice (mai ales sub forma de humus) care seelibereaza treptat, prin mineralizarea acestora. Avand o compozitie chimicacomplexa si fiind un corp poros, poate fi strabatut usor de radacinileplantelor, retine in el apa si aerul si reprezinta un adevarat rezervor deelemente nutritive. Toate acestea fac ca solul sa capete fata de roca

“sterila” din care a provenit, o proprietate noua si anume fertilitatea.

Page 3: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 3/18

Poluant i i solu lu i 

Poluarea solului este cauzata de:

  pulberi si gaze nocive din atmosfera, dizolvate de ploaie si întoarse în

sol;   apele de infiltratie care impregneaza solul cu poluanti si îi antreneaza în

adâncime;   râurile poluate care infesteaza suprafetele irigate si inundate;   deseurile industriale sau menajere depozitate necorespunzator;   pesticidele si îngrasamintele chimice folosite în agricultura. 

Principalii poluanti ai solului sunt: 

a) reziduuri solide:   steril de mina sau de cariera; 

  minereuri neprelucrabile; '   reziduuri de la prelucrarea minereurilor sau a carbunilor, aflate în

iazuri de decantare;   zguri metalurgice rezultate de la procesele pirometalurgice;   namoluri si slamuri rezultate de la procesele hidrometalurgice;   cenusi si zguri de la termocentrale cu combustibil solid (carbune);   pulberi si prafuri rezultate din industria miniera;   plumb depus, provenit din gazele de esapament ale autovehiculelor; 

  pulberi sedimentabile rezultate din industria metalurgica (oxiziaimetalelor grele Zn, Cd, Cu, Pb, etc.); 

  deseuri si reziduuri menajere;   pesticide;    îngrasaminte chimice;   gunoaie orasenesti (automobile abandonate, aparate

electronice, ambalaje, ziare, carti, haine, încaltaminte, resturialimentare, cladiri demolate, mobile, cadavre de animale etc.); 

b) reziduuri lichide: 

  apele de mina si de cariere;   ape din zacaminte petroliere;   ape reziduale din instalatii de preparare a minereurilor si carbunilor;   ape reziduale de la rafinarii si produse petroliere raspândite pe sol;   ape reziduale din procese pirometalurgice si hidrometalurgice;  precipitatii naturale care au dizolvat HiSC^, HF;

Page 4: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 4/18

c) reziduuri gazoase:   gaze rezultate din activitatea industriei miniere: COi, SOi, HiS, aerosoli

etc.;   gaze naturale (metan, etan, propan, butan etc.) scurse din conducte

 îngropate; 

fenoli, cianuri, produse petroliere gazoase etc.;

d) antrenari de pulberi cu reziduuri gazoase:   compusi sub forma de oxizi, sulfati, silicati ai urmatoarelor 

metale: Pb,Cu, Zn, Hg, Cd. 

Surse de poluare a solului  

Principalele surse de poluare a solului sunt reziduurile. Data fiindmarea lor heterogenitate în functie de gradul de dezvoltare economica sisociala a colectivitatilor, de obiceiurile si traditiile populatiei etc., oclasificare a reziduurilor este dificil de facut.

Page 5: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 5/18

Bioremedierea

Bioremedierea este o tehnologie moderna de tratare a poluantilor care

utilizeaza factori biologici (microorganisme) pentru transformarea anumitor 

substante chimice în forme finale mai putin nocive/periculoase, la modul ideal, CO2 si H2O,

sunt netoxice si sunt eliberate în mediu fara a modifica substantial echilibrul ecosistemelor.

Bioremedierea se bazeaza pe capacitatea unor compusi chimici de a fi biodegradati; conceptul de

 biodegradare este unanim acceptat ca o însumare a proceselor de descompunere a unor 

constituenti naturali sau sintetici, prin activarea unor tulpini de microorganisme specializate

având drept rezultat produsi finali utili sau acceptabili din punct de vedere al impactului asupra

mediului. Bioremedierea are efect de accelerare a unor procese care se produc în subteran, cu

scopul reducerii timpului de refacere a zonelor poluate.

SISTEME DE BIOREMEDIERE

Deoarece bioremedierea constituie tehnologia de cea mai mare actualitate în remedierea acviferelor, ea va fi tratată separat în acest subcapitol. 

Noţiuni generale privind sistemele de bioremediere 

Staţiile de epurare a apelor uzate municipale dotate cu treaptă de tratarebiologică folosesc deja tehnologiile specifice bioremedierii. De asemenea,există cazuri în care bioremedierea in-situ apare ca un produs secundar alunui alt sistem de remediere activ neîntrerupt, cum ar fi extragereavaporilor din pământ sau barbotarea aerului. 

 Activitatea biologică existentă în orice moment de timp în subteranconduce la autoepurarea acestui mediu, iar în acest context fenomenul debioremediere accelerează acest proces prin creşterea ratei de dezvoltare a

bacteriilor. Termenul de bioremediere este întâlnit adesea cu următoareleforme: biorestaurare, biodegradare sau bioventilaţie. Bioventilaţia se referăde fapt la procesul de furnizare de aer în zona vadoasă, cu scopulstimulării activităţii biologice in-situ, prin injectarea forţată de aer sauinducerea curenţilor de aer în vid. 

Page 6: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 6/18

 

Sistemele in si tu sunt acelea pentru care mediul contaminat, fie el sol sauape subterane, nu este deplasat din locaţia originară. Aceste sisteme pot fila rândul lor de remediere intrinsecă sau sisteme de bioremediere tehnică.

Bioremedierea intrinsecă, cunoscută şi ca bioremedierea naturală saupasivă, permite naturii să-şi urmeze propriul curs. Acest tip debioremediere însă, necesită urmărirea cu stricteţe a unui protocol riguros.

 Astfel, trebuie verificată prezenţa bacteriilor specifice fiecărui tip de

contaminare, trebuie demonstrată eficacitatea atenuării naturale a penei depoluant şi trebuie stabilit un proces de monitorizare pe termen lung.

Bioremedierea tehnică implică existenţa unor instalaţii care stimuleazădezvoltarea bacteriilor în subteran. Bioremedierea tehnică se poate realizaatât prin sisteme de biostimulare cât şi prin sisteme de biocreştere.Biostimularea constă în adăugarea de oxigen sau nutrienţi în sistemeleaerobe existente în subteran. Biocreşterea reprezintă procesul de creştere

a cantităţii de bacterii din subsol şi necesită introducerea la acest nivel aunor nutrienţi şi acceptori de electroni. 

Microbiologia bioremedierii

Conceptul general de bioremediere a mediilor subteranecontaminate cu petrol este unul foarte simplu şi se bazează pe capacitatea

Page 7: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 7/18

bacteriilor consumatoare de carbon de a utiliza hidrocarburile petroliere casursă de hrană şi de energie. Aceste bacterii consumatoare de carbon seaflă în mod natural în subsol şi ele descompun hidrocarburile petroliere înbioxid de carbon, apă şi biomasă. Pe lângă carbon, aceste bacterii au

nevoie şi de un electron acceptor (oxigen) şi de o cantitate de nutrienţi(azot sau fosfor). Procesul de bioremediere accelerează procesul debiodegradare, iar atunci când poluarea încetează majoritatea bacteriilor dispar.

Procesul chimic detaliat al degradării hidrocarburilor este mult maicomplex, astfel acesta implică înţelegerea proceselor microbiologice şi areacţiilor biochimice care însoţesc procesul de biodegradare.

De asemenea, aplicarea bioremedierii într-o anumită locaţie necesităcunoaşterea proceselor biochimice, microbiologice şi a condiţiilor locale.

Bacteriile sunt organisme unicelulare care metabolizează hranasolubilă şi se reproduc prin fuziune binară. Celulele bacteriene au îngeneral trei forme şi anume: bacili, coci şi spirale. Datorită faptului căsistemul de bioremediere se bazează pe dezvoltarea bacteriilor, estenecesară cunoaşterea metodelor de măsurare a acestora. Astfel, douădintre cel mai des utilizate metode, atât în cazul solurilor cât şi al apelor 

subterane, sunt numărarea standard şi metoda celui mai probabil număr.

90) %, la care se adaugă restul de până la 100% substanţă uscată (solidă).

restul din oxigen, azot şi hidrogen. Având în vedere compoziţia maseicelulare, cea mai răspândită formulă empirică, acceptată pentru celulabacteriană, este C5H7O2N. 

Pentru dezvoltarea în condiţii optime, bacteriilor le sunt necesareanumite condiţii de natură fizică şi chimică. Condiţiile fizice se referă la pHşi temperatură, în timp ce, din punct de vedere chimic, celula bacterianăare nevoie pentru dezvoltare şi reproducere de o sursă de energie, carbonşi nutrienţi din mediul extern.

Page 8: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 8/18

Sursa de energie pentru bacterii este reprezentată fie de energiasolară, fie de energia chimică. Energia chimică poate proveni din surseorganice sau anorganice. Organismele bacteriene pot utiliza aceastăenergie prin intermediul reacţiilor de oxido-reducere sau redox. Deşi

organismele folosesc această energie pentru sintetizarea de celule noi şipentru menţinerea în viaţă a celor deja existente, eficienţa de utilizare aacestei energii este destul de mică.

Sursele de carbon pe care bacteriile le pot utiliza sunt componenteleorganice sau bioxidul de carbon.

Pentru desfăşurarea procesului metabolic este necesară o cantitatede nutrienţi, precum azotul, fosforul, sulful, potasiul şi fierul. În urma

procesului de metabolism rezultă apă, bioxid de carbon şi masă celularănouă. O reprezentare grafică simplă a procesului de metabolism este dată

 în figura 8.12.

Pentru majoritatea sistemelor, atât sursa de carbon cât şi sursa deenergie sunt reprezentate chiar de contaminant. În general, în sistemele in

situ trebuie adăugaţi numai macronutrienţi (azot şi fosfor), în timp cemicronutrienţii se găsesc în cantităţi suficiente în sol. 

 În afara celor trei condiţii chimice de bază pentru dezvoltarea şireproducerea organismelor trebuie îndeplinite şi următoarele deziderate:-  existenţa unui donor de electroni, care să se comporte ca o sursă de

reducere;-  existenţa unui acceptor de electroni, care să oxideze agentul reducător 

cu scopul de a pune la dispoziţie mijloacele de eliberare a energiei înmagazinate în molecule;

-  prezenţa apei, ca un component esenţial în procesul metabolic.

Page 9: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 9/18

 

Metabolismul este termenul utilizat pentru descrierea tuturor transformărilor biochimice care au loc la nivelul organismului viu. Prinintermediul procesului metabolic celulele primesc energie şi dezvoltă masecelulare noi. Aceste reacţii sunt accelerate sau catalizate de enzimele careiau parte la reacţ  

Metabolismul este un proces deosebit de complex, care includeprocese precum: biosinteza, asimilarea, ingerarea şi întreţinerea celulelor,dar şi reacţii biochimice. Aceste reacţii presupun ruperea atomilor dehidrogen, crearea legăturilor fosfatice şi difuzia moleculara. 

Procesele metabolice fundamentale sunt bazate pe reacţii chimicesimple, comune tuturor organismelor vii. Astfel, celulele utilizează carbonuldin surse externe pentru crearea materialului celular. Mai apoi, celulelecare se hrănesc cu componente organice în prezenţa agentului reducător şi a potenţialului oxidant folosesc hidrogenul ca sursă de energiereducătoare. În acelaşi timp, organismele care utilizează ca sursă decarbon bioxidul de carbon, trebuie să reducă bioxidul la biomasă.

 În cazul sistemelor aerobe acceptorul de electroni este oxigenul, întimp ce pentru sistemele anaerobe sunt utilizaţi substituenţi de acceptori

Page 10: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 10/18

precum: azotul, oxidul de mangan, fierul, hidroxizii sau sulfaţii. Faţă de noulmaterial celular, produşii secundari ai respiraţiei anaerobe depind desubstituentul utilizat. Aceşti produşi secundari sunt reprezentaţi de: gaze deazot, sulfuri de hidrogen, forme reduse de metale (Fe3+, Mn4+) sau gaz

metan.

Reacţia redox sau procesul de oxido-reducere implică transferul deelectroni şi reprezintă o cale fundamentală de obţinere a energiei prezentela nivel molecular. Oxidarea constă în pierderea de către o substanţă aunui electron. Astfel, substanţa devine mai puţin încărcată negativ, ceea ceconduce la oxidarea acesteia. Această substanţă este numită agentreducător sau reducător, deoarece determină reducerea celeilaltesubstanţe. Procesul de reducere se referă la câştigarea unui electron de

către o altă substanţă. Această substanţă va deveni mai negativă, ea fiindconsiderată agent oxidant sau oxidat, deoarece determină procesul deoxidare. În concluzie, un oxidant este o substanţă care determină oxidar ea,

 în timp ce el însuşi este redus.

Procesul de oxido-reducere este ilustrat în figura 8.13, unde seobservă că donorul este oxidat prin cedarea unui atom de hidrogen, în timpce acceptorul este redus. În acest mod, celulele transformă şi consumă

energia prezentă la nivel molecular. 

Page 11: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 11/18

 În reacţia de oxido-reducere bacteriile aerobe transformă componenteleorganice, reprezentate de contaminanţi hidrocarbonici, în bioxid de carbonşi apă. Transformarea hidrocarburilor în bioxid de carbon se realizează cutransfer de electroni de la contaminant către oxigen. Datorită acestor reacţii

apare o scădere a concentraţiei de oxigen şi o creştere a celei de bioxid decarbon la suprafaţă. 

Bacteriile pot fi clasificate în funcţie de diverse criterii (tabelul 8.1), astfel:

 În funcţie de sursa de carbon:-  bacterii autotrofe, care folosesc ca sursă de carbon direct bioxidul de

carbon;-  bacterii heterotrofe, care utilizează bioxidul de carbon deja sintetizat de

bacteriile autotrofe. În funcţie de sursa externă de energie:-  bacterii fototrofe, care absorb energie prin fotosinteză;-  bacterii chemotrofe, care obţin energia din oxidarea substanţelor 

chimice. În industria apelor reziduale bacteriile se clasifică de regulă în funcţie denecesarul de oxigen;- bacterii aerobe, care transformă hrana în energie transferând electroni

din componente în oxigen;-  bacterii anaerobe, care metabolizează hrana în absenţa oxigenului

utilizând componente anorganice cum ar fi azotaţii, sulfaţii, bioxidul decarbon sau metalele;

- bacter ii facultative, care sunt caracteristice atât mediilor aerobe cât şicelor anaerobe.

Tabelul 8.1

Page 12: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 12/18

  Clasificarea bacteriilor 

 Într-un raport publicat de National Research Council, în anul 1993, aufost identificate cele mai importante reacţii metabolice din cadrul procesuluide bioremediere. Astfel, pe lângă procesele aerobe şi anaerobe apare şiprocesul de cometabolism. În cadrul acestuia transformărilecontaminanţilor au loc în mod indirect, ca rezultat al metabolismului unor alte substanţe. 

Exemplu: În procesul de oxidare a metanului, anumite bacteriiaerobe eliberează enzime care degradează solvenţii clorhidrici, care altfelnu ar putea fi metabolizaţi de bacterii. 

Condiţiile de aplicare a bioremedierii Bioremedierea in situ faţă decelelalte tehnici de remediere este în mai mare măsură dependentă decondiţiile locale şi de proprietăţile solului. Astfel, factorii care joacă un rolimportant în proiectarea cu succes a unui sistem de bioremediere cuprind

poluanţi, suplimente naturale de macro/ micronutrienţi, disponibilitateaacceptorilor, prezenţa unor bacterii indigene capabile să degradezepoluanţii şi caracteristicile subsolului.

Page 13: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 13/18

Structura chimică a poluanţilor.

Biodegradabilitatea produşilor petrolieri este dependentă de structurachimică a diferitelor componente. Astfel, cu cât hidrocarburile petroliere

sunt mai solubile cu atât ele sunt mai biodegradabile. În plus, hidrocarburilecu viscozitate mare sunt mai puţin biodegradabile din cauza dificultăţilor fizice în stabilirea contactului între poluanţi şi microorganisme, sau întrenutrienţi şi acceptori (tabelul 8.2). 

Tabelul 8.2 

Solubilitatea şi viscozitatea produşilor petrolieri 

Exemplu:

Gazolina care are o solubilitate între 50 şi 100 ppm şi o viscozitatecuprinsă între 0,5 şi 0,6 cSt, este considerată mult mai uşor biodegradabilădecât motorina, care are o solubilitate de 1ppm si o viscozitate cuprinsă

 între 40 şi 600 cSt. 

Structurile chimice simple sunt mai uşor de degradat decât structurileramificate care se degradează mai lent.

Page 14: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 14/18

Degradarea hidrocarburilor de către microorganisme este în generalatribuită bacteriilor, însă şi ciupercile indigene pot realiza acest lucru(tabelul 8.3).

Tabelul 8.3

Bacterii consumatoare de hidrocarburi şi fungi izolate din sol 

Page 15: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 15/18

Pentru degradarea completă a hidrocarburilor uşoare, sunt necesare maimulte specii de bacterii. Populaţiile indigene de bacterii prezente în solconţin amestecul necesar de bacterii pentru a face posibilă degradarea. Încazul hidrocarburilor mai grele, se adaugă preparate comerciale de bacterii

pentru suplimentarea populaţiei de bacterii native. 

 În cazul hidrocarburilor mai grele, se adaugă preparate comerciale debacterii pentru suplimentarea populaţiei de bacterii native. 

Dintre factorii care condiţionează buna desfăşurare a procesului debioremediere, caracteristicile solului sunt foarte importante, deoareceexistă un control redus asupra condiţiilor de sub pământ. Astfel, acolo undeexistă o deficienţă a acceptorilor sau a nutrienţilor, sistemul poate fi

proiectat astfel încât să ofere aceşti factori. Chiar şi acolo unde o anumităspecie de bacterii implicată în procesul de biodegradare este absentă,bacteria poate fi cultivată în laborator şi introdusă în sol – proces denumitbiocreştere. 

Nutrienţii sunt elementele chimice necesare bunei dezvoltări amicroorganismelor, care pot fi clasificaţi în micronutrienţi şi macronutrienţi.

Pentru o dezvoltare şi o reproducere optimă a microorganismelor implicate în procesul de bioremediere trebuie ca la nivelul solului să fie disponibilecantităţi suficiente de nutrienţi, iar aceştia să fie în formele şi concentraţiilespecifice fiecărui proces. 

Macronutrienţii necesari populaţiilor de bacterii sunt reprezentaţi decarbon, azot şi fosfor, iar raportul optim dintre cei trei compuşi C:N:P estede 100:10:1. În sol există cantităţi suficiente din cei trei macronutrienţi.

 Astfel, sursele cele mai frecvente de azot sunt amoniacul şi sărurile nitrate,

 în timp ce cele mai frecvente surse de fosfor sunt ortofosfaţii şitripolifosf aţii.

Preparatele comerciale de bacterii disponibile pe piaţă constau înamestecurile de azot, fosfor şi enzime, componente de neutralizare şisoluţii tampon sau surse pure de azot şi/sau fosfor.

Page 16: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 16/18

Micronutrienţii necesari la nivelul solului pentru o bună desfăşurare aprocesului de bioremediere sunt: sulful, potasiul, sodiul, calciul, magneziul,fierul, manganul, zincul şi cuprul. 

 În cazul metabolismului anaerob, pe lângă microelementele enumerateanterior sunt necesare cobaltul şi nichelul. La nivelul metabolismului aerob,oxigenul molecular (O2) joacă rolul acceptorului de electroni. Astfel, pentrutransformarea a 453,6 g de hidrocarburi în bioxid de carbon şi apă suntnecesare 1360,8 g de oxigen. Exemplificând pentru toluen (C7H8), reacţiachimică a distrugerii aerobe a hidrocarburilor petroliere este:

 În procesul de bioremediere anaerobă în locul oxigenului se folosescsubstituenţi ai acceptorului, precum: nitraţi (NO3-), oxizi de mangan IV(MnO2), oxizi de fier III (Fe(OH)3), sulfaţi (SO42-) şi bioxid de carbon(CO2). Utilizarea unui anumit acceptor depinde de disponibilitatea sa, deprezenţa altor acceptori şi de potenţialul oxido-reducător al mediului.Secvenţa pr ocesului redox mediat microbian. Energia produsă demicroorganismele din metabolismul hidrocarburilor variază. Astfel, pentrureacţii aerobe este utilizat cu precădere oxigenul, deoarece acestaconduce la obţinerea unei cantităţi mari de energie. Ordinul de mărime al

energiei produse în diferite reacţii este astfel:

O2 > NO3- > Mn4+ > Fe2+ > SO42- > CO2

Caracteristicile solului.

Dintre factorii care condiţionează buna desfăşurare a procesului debioremediere, caracteristicile solului sunt foarte importante, deoarece

există un control redus asupra condiţiilor de sub pământ. Astfel, acolo undeexistă o deficienţă a acceptorilor sau a nutrienţilor, sistemul poate fiproiectat astfel încât să ofere aceşti factori.Chiar şi acolo unde o anumită specie de bacterii implicată în procesul debiodegradare este absentă, bacteria poate fi cultivată în laborator şiintrodusă în sol – proces denumit biocreştere.

Page 17: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 17/18

Cu toate acestea însă, nu se pot face multe lucruri pentru a compensacondiţiile zonei care nu acceptă procesul de bioremediere sau care nuoferă condiţii ideale pentru implementarea unui sistem de biorestaurare.Există multe proprietăţi ale solului şi parametri ai apelor subterane careinfluenţează procesul de bioremediere. Dintre acestea cele mai importantesunt tipul şi permeabilitatea solului, distribuţia structurii granulare,conţinutul hidratant al solului, pH-ul, temperatura, geochimia apelor subterane, adâncimea apelor subterane şi conductivitatea acestora. Tipulsolului este o variabilă importantă în proiectarea procesului debioremediere. Astfel, solurile noncoezive, precum pietrişul şi nisipul, suntmai bune pentru aplicarea bioremedierii decât solurile compacte (dense).Permeabilitatea solului este un factor cheie în succesul procesului debioremediere, datorită facilitării transportului şi distribuţiei nutrienţilor şiacceptorilor. Astfel, cu cât solul este mai permeabil cu atât sunt mai bune

condiţiile pentru aplicarea cu succes a procesului de bioremediere, acestlucru fiind valabil atât pentru zona vadoasă cât şi pentru cea saturată. Deasemenea, circulaţia aerului şi apei în sol este influenţată depermeabilitatea acestuia. Astfel, în soluri cu permeabilitate mare estefacilitată introducerea şi deplasarea aerului prin bioventilaţie şi, deasemenea, circulaţia şi distribuţia apelor subterane într -o zonă saturată.

 Acest lucru este valabil atât pentru bioremedierea in situ cât şi pentru ceaex situ. În afară de facilitarea transportului în subteran, permeabilitatea areun rol important şi în prevenirea colmatării acvatice excesive. Prin naturamicrobiologică şi geochimiei sistemului de ape subterane, prevenireacolmatării şi inundării zonei este imposibilă. Procesul de biodegradare

 însuşi reprezintă o sursă de biomasă microbiană, ceea ce influenţeazăprocesul de colmatare. Soluţia colmatării este prevenirea sau evitareafenomenului de biopoluare la scară largă şi precipitarea chimică. Acestedouă procese restricţionează deplasarea apelor subterane. În acestecondiţii, solul trebuie să fie suficient de permeabil, pentru a preveni camasa microbiană să determine colmatarea porilor. În acest sens,cercetătorii propun ca siturile să aibă o conductivitate hidraulică mai marede 10-4 cm/s, această valoare permiţând desfăşurarea bioremedierii in situ

cu rezultate bune.Un rol la fel de important ca şi permeabilitatea în prevenirea biopoluării îl

 joacă distribuţia structurii granulare a solului. Studiile în acest domeniuarată că materialele foarte poroase, cu structuri granulare depărtate, suntmult mai sensibile la biopoluare decât materialele cu porozitate mărită.

 Astfel, un material fără drenaj este mult mai predispus la bioremedier edecât un material bine drenat. Umezeala solului este o proprietate foarte

Page 18: BIOREMEDIEREA SOLURILOR

7/16/2019 BIOREMEDIEREA SOLURILOR

http://slidepdf.com/reader/full/bioremedierea-solurilor 18/18

importantă în sistemele de tratare a zonei vadoase, deoarecemicroorganismele au nevoie de apă ca suport pentru procesul metabolic. Înprocesul de bioremediere umiditatea ideală a solului este de 50%. Lautilizarea sistemelor de bioventilaţie umiditatea solului suferă o diminuare

 în timp. Buna funcţionare a sistemului de tratare in situ este influenţată înmare măsură de prezenţa şi concentraţia unor elemente chimice în apelesubter ane, cele mai importante dintre acestea fiind fierul şi manganul. Înmajoritatea sistemelor de ape subterane aflate în condiţii anaerobe saureducătoare, fierul şi manganul sunt prezente în forme dizolvate saureduse.

Concluzii

Tehnologiile bioremedierii prezintă o serie de avantaje legate de condiţiileblânde în care se realizează şi de costurile relativ scăzute. 

Pe de alta parte aceste tehnologii au şi dezavantaje legate de dependenţade condiţiile meteorologice, de timpul relativ îndelungat pentru realizare şide incompatibilitatea anumitor microorganisme cu unele clase dehidrocarburi şi metale existente în poluant