In situ aerob bioremediáció Készítette: Cseri Olívia Környezetmérnök Bsc.

Talajszennyeződések kialakulásának okai Kőolajszármazékok, ipari vegyi anyagok nagy mennyiségben történő használata, környezetbe kerülése A talaj szennyezőanyagkötő képessége A talaj három fázisának sajátos kölcsönhatásai, a szennyezőanyag fázisok közötti megoszlása Éghajlati, domborzati paraméterek

Talajtulajdonságok, melyek befolyásolják a kőolajszármazékok talajban történő mozgását Humusztartalom, kémiai összetétel Textúra Hidraulikus vezetőképesség Nedvességtartalom Porozitás Térfogattömeg Kapillaritás Fajlagos felület

Aerob biológiai remediációs technológia (definíció) Mikroorganizmusok által katalizált oxidációs folyamat Szerves vegyületekből szervetlen állítódik elő - mineralizáció Előny: gyors és intenzív biológiai bontási folyamat, ha korlátlan az oxigén mennyiség Ha nincs elég oxigén, anaerob folyamatok, erjedés lép fel Ha a szennyezőanyag csak szénforrásul szolgál, és a vízben nincs elég biogén elem, a folyamat gyorsítható nitrogén, foszfor vagy mikroelemek biztosításával

Aerob oxidáción alapuló talaj bioremediáció (definíció) Mikroorganizmusok energiatermelése Szennyezőanyag=szubsztrát, oxidáció -energiatermelés Ezért az oxigénkoncentrációt magas szinten kell tartani: talajszellőztetés, talajvízbe injektálás, víz levegőztetés Alternatív megoldás: hidrogénperoxid, peroxidvegyületek szolgáltatják az oxigént, de vigyázni kell, mert ez mérgezően hat a talaj mikroorganizmusaira

In situ remediáció (definíció) A szennyezett környezeti elemek remediációjának az a módja, hogy a szennyezett fázis kezelését eredeti helyén, kitermelés nélkül oldja meg. Az in situ remediációs technológiát, a műveleteket, berendezéseket a szennyezett környezeti elembe/fázisba helyezi bele. Az alkalmazott művelet hatótávolsága jelenti a kezelt térfogatot, a „reaktor” határát. A technológia módszerei : biológiai, fizikai, kémiai, ökológiai, vagy ezek kombinációja. A technológia tervezéséhez a szennyezőanyag és a környezeti elem jellemzőinek ismeretén kívül technológiai kísérleti eredmények is szükségesek.

Besorolás Biológia remediációs technológiai csoport Aerob biodegradáción alapuló technológia Szennyezőanyag szempontjából mobilizálás jellemzi Kivitelezés szerint in situ remediációs technológia Fázis amelyre alkalmazható:telítetlen (teljes) talaj

Szennyezőanyag, amelyre alkalmazható Benzol és alkilbenzolok (BTEX) , technológia által kezelt szennyezőanyag jellemzése: max. kezdeti konc.:1430mg/kg, max. végkonc.: 1,4mg/kg Kőolajszármazékok (TPH) - egyéb kőolaj származék (ásványolajok) , technológia által kezelt szennyezőanyag jellemzése: max. kezdeti konc.: 1800mg/kg, max. végkonc.: 85mg/kg

Alkalmazhatósági korlátok Figyelembe kell venni: bizonyos hőmérsékleten a bontás csökken, vagy megáll a mikroszervezetek szennyezőanyag-tűrő képességét (a szennyező anyagok bizonyos koncentráció felett gátolhatják a mikroszervezetek szaporodását, vagy elpusztíthatják őket) a biodegradációs módszerek alkalmazása előtt a szabad fázisban lévő szennyező anyagokat el kell távolítani a mikroszervezetek szennyezőanyag-bontási képességét (kevert szennyezés esetén képesek-e valamennyi szennyezőanyagot lebontani) a patogén, vagy fakultatív patogén mikroszervezetek helyben, vagy tartályokban jelen lehetnek

Kockázatok Környezetre, levegőre, talajra, felszíni, és talajvizekre nézve az alkalmazott berendezések és a szükséges energia, a technológiában használt adalékanyagok, a technológiában használt mikroorganizmusok, a degradáció (biodegradáció) során keletkező toxikus (közti)termékek, a degradáció során megnövekedett hozzáférhetőség, vízoldhatóság, a szennyezőanyagok és metabolitok megváltozott terjedése és hatása

Kockázatok: Humán egészségkockázat: a kikerülő vegyi anyagok toxikus, karcinogén, mutagén, teratogén hatásai és az expozíciós utak (belégzés, bőrkontakt, emésztőrendszeren keresztül) alapján. In situ technológia esetében: az összetételben, tápanyag-ellátottságban, mikroflórában megváltozott terület a metabolitok, szennyezőanyag- és adalékanyag maradékok kockázata a remediált terület használattól függő kockázatai (ökológiai és humán egészségkockázat). Humán egészségkockázat:

SWOT - analízis Erősség: in situ biotechnológia, olcsó, ökohatékony Gyengeség: gyakori ellenőrzés, kötött talaj esetén az átlevegőztetés korlátolt, időigényes lehet Lehetőségek: levegőinjektálás helyett talajszellőztetés -> olcsóbb Veszélyek: heterogenitások

Konkrét megvalósítás Wierden, Hollandia A beavatkozás oka: határérték feletti szennyezettség Szennyezést okozó (forrás) :egy régebbi benzinkút Alkalmazás fázisa: demonstráció Alkalmazás időpontja: 2000-2003 A hely mérete: 0.24 ha Remediálandó fázisok: talaj- és felszíni víz

Bioremediációs technikák tervezése Talaj ill. talajvíz mintavétel a szennyezett területről A minták teljes biológiai és kémiai analízise- szennyezettségi és vízkémiai paraméterek, a degradációban résztvevő mikroorganizmusok specifikus kimutatása (DNS-, RNS-izolálás,PCR), az autochton baktérium közösség degradációs képességének vizsgálata, pl.katabolikus gének molekuláris analízisével ( PCR) Mikrokozmosz kísérlet adalékanyagok hozzáadásával Mintavétel A minták analízise és tesztelése Javaslat adalékanyag alkalmazásra Az in situ beavatkozás nyomon követése biológiai és kémiai paraméterek monitorozásával

Hínár és nádvágó, bioremediáció

Olajszennyezés sorsa felszíni vízben