PREZENTARE BIOTEHNOLOGII

8/15/2019 PREZENTARE BIOTEHNOLOGII

1/29

Bioremediere sol din bazinpetrolier

STUDENT: Pătra cu Roxanaș Truică Anne-Marie

Popa Mădălina

AN STUDIU: IV, GRUPA !"

PROFESOR ÎNDRUMĂTOR: .l.dr.ing. Isopencu GarielaȘ

Universitatea Politehnica București, Facultatea de Ingineria Sistemelor Bi


2/29

Cuprins1.Introducere

1.1.Solul

1.2.Bioremedierea

1.3.Bioremedierea solurilor contaminate cu petrol şi produse petroliere

1.4.Petrolul

1.4.1.Petrolul i impactul lor asupra ecosistemelorș

1.4.2. Compozi ia petroluluiț1.5.Caracterizarea generală a tehnologiilor de ioremediere

1.!.Bilan stoechiometric pe tehnologia aleasăț

Biliogra"ie

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839958http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839959http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839960http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839961http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839962http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839963http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839963http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839964http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839964http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839966http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839967http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839967http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839968http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839968http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839967http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839966http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839964http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839963http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839962http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839961http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839960http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839959http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_Toc440839958


3/29

1.1. Solul

Solul este un strat superficial afânat al litosferei, compus din particuleminerale, materie organică nevie, apă, aer şi organisme.

Este un mediu extrem de complex şi eterogen, fiind descris ca un sistemdinamic cu trei faze: solidă, licidă !apoasă" şi gazoasă !aer".

#area diversitate a tipurilor de sol este determinată de aran$amentul diferital celor trei faze la nivel macroscopic şi microscopic.

%oluarea mediului &ncon$urător reprezintă contaminarea cu diverse materialecare interferează cu sănătatea umană, calitatea vie'ii sau func'ia naturală aecosistemelor !organismele vii şi mediul &n care trăiesc".


4/29

1.(. Bioremediere

Bioremedierea este o tenologie modernă de tratare a poluan'ilor careutilizează factori biologici !microorganisme" pentru transformarea anumitorsubstan'e cimice &n forme finale mai pu'in nocive)periculoase, la modulideal, *+( şi (+, sunt netoxice şi sunt eliberate &n mediu fără a modificasubstan'ial ecilibrul ecosistemelor.

Bioremedierea se bazează pe capacitatea unor compuşi cimici de a fi

biodegrada'i- conceptul de biodegradare este unanim acceptat ca o &nsumarea proceselor de descompunere a unor constituen'i naturali sau sintetici, prinactivarea unor tulpi de microorganisme specializate având drept rezultatproduşi finali utili sau acceptabili din punct de vedere al impactului asupramediului.


5/29

Biodegradarea se referă la:

monitorizarea procesului natural de biodegradare

accelerarea proceselor de degradare naturală prin alimentarea zonelorpoluate cu oxigen

adăugarea &n zonele poluate de microorganisme care au eficacitate &ntrasformarea poluan'ilor cimici.


6/29

#etoda biodegradării in situ conduce la rezultate bunecând sunt &ndeplinite următoarele condi'ii &n sol:

umiditatea cuprinsă &ntre ( / şi 0 /-

p are valori &ntre , şi 0,-

temperatura este de 1 2 3 4*.


7/29

Sc!e"# $e!nologii de iore"ediere

%entru aplicarea bioremedierii este necesară executarea unoaproape de suprafa'a terenului, sau a unor pu'uri de in$ec'ie

adâncime mai mare. 5n amonte de zona poluată se introduce apaextrasă

6pa extrasă din subteran, &n func'ie de concentra'ia compuşilor sde a fi evacuată &ntr2un emisar de suprafa'ă sau recirculată &n srapidă de depoluare datorită ritmului ridicat al transformărilor

*ostul aplicării acestei metode este puternic influen'at de cantitade debitul la ca


8/29

1.7. Bioremedierea solurilor contaminate cu petrol ișproduse petroliere

6ceastă etapă constituie procesul biologic &n care idrocarburile acestora suntdegradate prin intermediul microorganismelor.

8umeroase microorganisme au capacitatea de a utiliza idrocarburile atât &nstare gazoasă cât şi &n stare licidă şi solidă din seriile alifatice, aromatice şiasfaltice, pe care le folosesc ca sursă de carbon şi energie.

6cestea degradând idrocarburile par'ial sau complet iar rezultatul rămas &n

urma activită'ii lor microbiene este nepoluant pentru mediu fiind alcătuit dinapă, *+( şi substan'e netoxice.

*ele mai importante grupe de microorganisme care participă labiodegradarea idrocarburilor sunt bacteriile şi fungi.


9/29

1.3. %etrolul1.3.1. %etrolul i impactul lui asupra ecosistemelorș

%etrolul face parte din zăcămintele de origine biogenă, este un amestec deidrocarburi solide şi gazoase dizolvate &ntr2un amestec de idrocarburilicide.

Efectele cele mai dăunătoare de poluare cu petrol pe plan mondial semanifestă mai ales &n ecosistemele maritime.


10/29

5n secolul al 992lea a avut loc un număr mare de dezastre naturale maritimecu impacte negative ridicate, asupra mediului &ncon$urător datorităaccidentelor navale. Eşuarea petrolierului 6moco *adiz; &n 1,>>> de tone de petrol &noceanul 6tlantic. *onform unor estimări, zeci de mii de păsări şi (>,>>> detone de biomasă au pierit &n urma catastrofei.

?n alt caz bine documentat a fost catastrofa petrolierului Exxon @aldez;,care la (3 #artie 1>> de tone" &n apă afectând &n mod grav mediul. 5ntimpul remedierii pe lângă metode de depoluare cimice şi fizice s2a pus unaccent deosebit şi pe bioremediere.


11/29

a nivelul Comâniei trebuie men'ionat poluarea #ării 8egre, un ecosistemmaritim care este cel mai izolat &n Europa, cu idrocarburi &n urma exploatăriiresurselor minerale !petrol, gaze" din platoul continental.

Dransportul de petrol crescut peste #area 8eagră semnifică un risc constantde poluare datorită deversărilor accidentale sau a manevrelor greşiteefectuate.

5n urma accidentelor &n cursul produc'iei, transportării, depozitării produselorpetroliere sau &n urma defec'iunilor conductelor de petrol, atât solul cât şiapele de suprafa'ă sau subterane pot fi contaminate cu idrocarburi nocive.


12/29

1.3.(. *ompozi ia petroluluiț

%etrolul brut este un amestec complex a carui compozitie diferă de la unzăcământ la altul.

%rincipalele clase de compu i care se găsesc &n orice zăcământ de petrol brutșsunt: idrocarburile !alcani, cicloalcani i arene", compu ii organici cuș șoxigen, azot sau sulf i unele metale !vanadiu, molibden, nicel".ș

idrocarburile petroliere sunt substan e cimice naturale folosite de cătreț

om pentru o mul ime de activită i, incluzând carburan i pentru veicule şiț ț ț &ncălzirea locuin elorț


13/29

Fazul natural, petrolul brut, smoala şi asfaltul sunt tipuri de idrocarburipetroliere ce con in &n propor ii diferite:ț ț

alcani !metan, etan, propan"-

idrocarburi aromatice !ex. benzen, toluen"-

idrocarburi policiclice aromatice !%6, ex. naftalen, fenantren".


14/29

5n +rdinul #inistrului 6pelor, %ădurilor şi %rotec iei #ediului nr.= din 7țnoiembrie 1 mg)Ag-ț2valori de alertă pentru soluri sensibile: (>> mg)Ag-

2valori de alertă pentru soluri mai pu in sensibile: 1.>>>țmg)Ag- 2valori de interven ie pentru soluri sensibile: >>țmg)Ag- 2valori de interven ie pentru soluri mai pu inț țsensibile: (.>>> mg)Ag.

Estimarea intensită ii gradului de &ncărcare a solului cu petrol !după Dotițşi colab., 1


15/29

1.. *aracterizarea generală a tenologiilorde bioremediere Bioremedierea, tratarea biologică a terenurilor contaminate se poate clasifica

după cum urmează:2bioremediere ex situ: solul poluat este excavat i tratat la loc sauștransportat la locul tratării biologice !Gland farmingH, GbiopileH etc."-

2bioremediere in situ: materia contaminată este remediată &n locul ei ini ialțfără excavare sau transportare !biostimulare, bioaugumentare, monitorizareaatenuării naturale etc."-

2o interven ie pasivă este delimitarea zonei polute, &mpiedicând astfelț

răspândirea poluantului.#etodele ex situ necesită un capital mai ridicat &n contrast cu cele in situ,

dar pot fi caracterizate cu o eficien ă mai &naltă i timp de remediere redusă.ț ș


16/29

Denologii de bioremediere: Bioremedierea solului in situ:

Bioaugumentare

Dratamentul solului !land treatment"

*o2metabolism

Bioventilare

Biofiltrare

Stimulare cu agen i tensioactiviț

Iitoremediere.

Bioremedierea solului ex situ:

Bioreactoare

and farming

6gitare mecanică

Biopile


17/29

Fi$ore"edierea Iitoremedierea este un procedeu

plantelor pentru &ndepărtarea, trastabilizarea şi distrugerea poluan'sedimente. %oluan'ii pot fi organi

?n interes particular &l prezintă faplante &mpreună cu microorganismfost identificate ca fiind capabile de &ndepărtare a idrocarburilor pcontaminat.

?nele specii de plante au capacitametale &n rădăcinile lor.

5n momentul &n care rădăcinile sede metal, aceste plante pot fi sco

Aplica$ilitate:fitoremedierea se premedierea metalelor, pesticidelor, brut, %6 şi apelor de infiltra'ie din


18/29

%io&entilare

Bioventilarea este procesul de aerare a solurilor si are drept scop stimulareaactivitatii biologice in situu si bioremedierea.

Bioventilarea reprezintă o tenologie de remediere in situu eficientă ișaccesibilă ca i cost pentru cură irea solulurilor contaminate cu benzină.ș ț

Bioventilarea se introduce oxigen &n solurile contaminate nesaturate printr2ocircula'ie for'ată a aerului !extrac'ie sau in$ec'ie cu aer" pentru a spori

concentra'ia de oxigen şi pentru a stimula biodegradarea. Ia'ă de extragerea vaporilor cu aspira'ie, bioventilarea foloseşte fluxuri slabe

de aer pentru a furniza oxigen suficient doar pentru sus'inerea activită'iimicrobiene.


19/29

%io&il$rare

Biofiltrarea reprezintă o tenologie de remediere aplicabilă cu precăderepentru tratarea apelor industriale contaminate.

#etoda se bazează pe interpunerea unor filtre biologice, fixate pe un suport!biofilme", cu capacită'i de re'inere şi)sau metabolizare a poluantului.?tilizarea unor biofiltre &n cascadă sporeşte eficien'a decontaminării.


20/29

Biofiltre

Solurile excavate sunt amestecatecu amendamente şi plasate

&n incinte la suprafa'ă.

Dratamentul biopile este o tenologie lascară largă prin care solurile excavatesunt amestecate cu amendamente şi plasate

&n zone de tratare care includ sisteme de

colectare a apelor de infiltra'ie şi uneleforme de aerisire. Este folosită pentru

reducerea concentra'iilor de componen'ipetrolieri din solurile excavate cua$utorul biodegradării.


21/29

%ioau'u(entarea

%ioau'u(entarea este un proces &ncare microorganismele localesau inoculate !cum ar fi ciupercile,bacteriile şi al'i microbi" degradează!metabolizează" poluan'ii organicidin sol şi )sau apele subterane şi

neutralizează efectul lor nociv.

8utrien'ii, oxigenul şi alte amendamentepot fi folosite pentru creştereabioremedierii şi desorb'iei poluan'ilor

din materiile subterane.


22/29

Bioaugumentarea

5n proces aerob:

&n prezen'a unei cantită'isuficiente de oxigen !condi'ii aerobe"

şi a altor elemente nutritive,microorganismele vor transforma

mul'i poluan'i organici &n dioxid decarbon, apă şi mase de celule

microbien

5n proces anaerob:

&n absen'a oxigenului !condi'ii anaerobe", poluan'ii organici se vortransforma &n metan, mici cantită'i de bioxid de carbon şi cantită'i infime de

idrogen.


23/29

'plicaili$a$e

Denicile de bioremediere au fost folosite cu succes la:J remedierea solurilor, a nămolurilor -

J remedierea apelor subterane poluate cu idrocarburipetroliere, solven'i, conservan'i ai lemnului şi al'i produşi cimiciorganici.

J bioremedierea este eficientă mai ales &n remediereacontaminării reziduale de nivel scăzut legate de &ndepărtarea sursei

de poluare.


24/29

Tra$area prin iore"ediere

J nu necesită &n mod frecvent tratament termic-Jimplică pu'ine elemente rentabile ca şi cost, cum ar fi nutrien'ii, Jnu generează &n mod normal reziduuri care cer alte tratamente saueliminări. Ke asemenea, atunci când se face in situ, nu necesită excavareamediului contaminat-

J fa'ă de alte tenologii, bioremedierea este avanta$oasă ca pre' &ntratarea S@+* nealogena i.ț


25/29

Tr#s#$urile principale ale poluan'ilor care trebuie identificate &n studiile de fezabipentru bioaugmentare sunt:

J poten'ialul de infiltrare !de exemplu solubilitatea apei şi coeficientul de al solului"-

J reactivitatea cimică a acestora !de exemplu tendin'a către reac'iinebiologice cum ar fi idroliza, oxidarea şi polimerizarea"- şi, cel mai important-

J gradul acestora de biodegradare.


26/29

(arac$eris$icile solului de stabilit includ: J adâncimea şi zona de &ntindere a poluării, concentra'ia poluan'ilor,

J tipul de sol şi proprietă'ile acestuia !de exemplu con'inutul de substan'eorganice, textura, p2ul, permeabilitatea, capacitatea de re'inere a apei,con'inutul de umiditate, nivelul de nutrien'i"-

J competi'ia pentru oxigen !de exemplu poten'ialul redox"-J prezen'a sau absen'a substan'elor toxice pentru microorganisme-

J capacitatea microorganismelor din sol de a degrada poluan'ii.%ioau'u(entarea a fost selectată pentru ac'iuni corective şi de urgen'ă pe un număr

mare de situri contaminate.


27/29

1.=. Bilan stoeciometric pe tenologia aleasă2țbioaugumentare

Benzen2 *

Bacterie cu poten ial de utilizare &n bioremedierea idrocarburii aromatice policliclțmediu contaminat: #Lcobacterium vanbaalenii 2 *0+7

Bilan stoeciometric:ț

>,>=* M >,187 M >,(+( M >,7(+ M >,>1 *00+7 *→ xL+z8t M >,(*+(

*: N>,>=M0N>,>1 O x M >,( x O>,7→

: >,>=N M>,>1N0 M >,7N(M7N>,1 O L L O1,3→ +: >,>1N7 M >,7N1M>,(N( z M >,(N( z O >,77→ →

8: >,1N1 O t t O >,1→

*xL+z8t *→ >,71,3+>,778>,1

Suprafa a solului infestată cu petrol Oț

*antitatea de petrol cu care am infestat solul O


28/29

%iliogra&ie P1Q I. +ancea, G*urs de %edologieH ?niversitatea Sapientia (>>02(>1>

P(Q ttp:))RRR.usamvclu$.ro)files)teze)(>11)fogarasi.pdf

P7Q E. C Fundlac, %. K. Boem, #. #arcand, C. #. 6tlas, K. #. ard, K. 6. olfe, GDe fate of 6moco *adi((1, 1>

PQ T. . Ceadman, F. Iillman, W. Dolosa, T. Bartocci, T. %. @illeneuve, *. *atinni, . K. #ee, G%etroleum andte BlacA SeaH in #arine %ollution Bulletin, vol. 33, (>>(, pp. 302(

PQ *. S. *en, X. *. seu, S. . iang, T. X. Yuo, S. *. *en, G6ssessment of genotoxicitL of metLl2tert2buttoluene, etLl2benzene, and xLlene tooman lLmpocLtes using comet assaLH in Tournal of azardous #ater7127>

P=Q . *. +su$i, *. +. +no$aAe, GDrace eavL metals associated Rit crude oil: a case studL of Ebocca20 oil28iger Kelta, 8igeriaH in *emistrL and BiodiveristL, vol. 11. (>>3, pp. 1=>021=1

P0Q #. Z. B. 6bdulla, 6. B. Saat, Z. B. amza, G6ssessment of te impact of petroleum and petrocemicalsurrounding arcas in #alaLsia using mosses as bioindicator supported to multivariate analLsisH in Environme6ssessment, (>11, doi: 1>21>>=)s1>1)>11)((72L

P11, doi: 1>.17=1

P1>Q

ttp:))enviro.ubbclu$.ro)studenti)cursuri/(>suport)malsci/(>cursuri)BW+DE8++FWW/(>curs/(>K.#alsci(7/(>p./(>manual.pdf

http://www.usamvcluj.ro/files/teze/2011/fogarasi.pdfhttp://enviro.ubbcluj.ro/studenti/cursuri%20suport/malschi%20cursuri/BIOTEHNOLOGII%20curs%20D.Malschi%2025.04%202014%20123%20p.%20manual.pdfhttp://enviro.ubbcluj.ro/studenti/cursuri%20suport/malschi%20cursuri/BIOTEHNOLOGII%20curs%20D.Malschi%2025.04%202014%20123%20p.%20manual.pdfhttp://enviro.ubbcluj.ro/studenti/cursuri%20suport/malschi%20cursuri/BIOTEHNOLOGII%20curs%20D.Malschi%2025.04%202014%20123%20p.%20manual.pdfhttp://enviro.ubbcluj.ro/studenti/cursuri%20suport/malschi%20cursuri/BIOTEHNOLOGII%20curs%20D.Malschi%2025.04%202014%20123%20p.%20manual.pdfhttp://www.usamvcluj.ro/files/teze/2011/fogarasi.pdf


29/29

@[ #?D?#W# %E8DC? 6DE8 WE \\\Ț

Documents

PREZENTARE BIOTEHNOLOGII