Bioremediere in-situ a Solurilor Contaminate

Bioremedierea in-situ a solurilor contaminate

Introducere

Metodele in situ nu presupun excavarea porțiunii de sol poluat ci aplicarea unor tehnici care să:

- Limiteze creșterea ariei poluate;

- Permită refacerea zonei subterane poluate;

- Asigure desfășurarea procesului natural de autoremediere.

Aplicarea procedeelor de remediere in situ se bazează pe o serie de avantaje, cel mai important fiind legate de costurile de operare reduse implicate, deoarece solul poate fi tratat local, fără o excavare anterioară și transport. Aplicarea acestor metode presupune o caracterizare amănunțită a solului, acviferului și contaminanților.

Bioremedierea in situ presupune însă perioade mai lungi pentru o tratare eficientă, chiar dacă este mai greu de asigurat o uniformitate a tratării (caracteristicile solului sunt foarte variabile).

Biodegradarea, respectiv bioremedierea, in situ este aplicată în cazul contaminanților pe bază de hidrocarburi de petrol, conservanți pentru lemn, diferiți solvenți, pesticide, sau alte produse organice. În cazul speciilor anorganice, acestea nu pot fi distruse prin bioremediere, ci doar pot fi extrase din sol sau imobilizate prin procese de fitoremediere.

Există numeroase tehnici in situ care pot fi aplicate, care se bazează pe principii mecanice, fizice sau chimice:

- Izolare hidraulică ( prin realizarea de puțuri de extracție și, eventual, injecție);

- Metode termice (injectare de abur, injectare de aer cald, încălzire electrică, încălzire prin unde radio etc.);

- Barbotarea cu aer, injectarea aerului în scopul de a determina antrenarea compușilor chimici poluanți și transportul lor la suprafață;

- Metode chimice de decontaminare. De exemplu: oxidarea/reducerea produșilor petrolieri reziduali prin injectarea unor agenți chimici adecvați cu tipul de poluant și transformarea acestuia în forme netoxice; spălarea mediului subteran, prin reducerea tensiunilor interfaciale apă-poluant, mărirea solubilității poluanților și reducerea vâscozității acestora, astfel fiind favorizată recuperarea poluanților prin puțuri sau drenuri de captare;

- Limitarea fizică a extinderii zonei poluate.

Între acestea o atenție deosebită se acordă și proceselor de bioremediere in situ, respectiv metodelor de accelerare/stimulare a acestora, care folosind sisteme de pompare introduc în zona poluată împreună cu apa, oxigen și nutrienți, realizând în același timp pomparea apei subterane, reciclarea acesteia sau bioventilare.

Variantele de biodegradare in situ au eficiență ridicată atunci când în sol sunt îndeplinite următoarele condiții:

- umiditate de 25% și 85%;

- pH între 6,5 și 8,5;

- temperatură de 15-45ºC.

Tehnicile de decontaminare in situ se bazează pe:

-executarea unor galerii, în cazul în care zona poluată se găsește aproape de suprafața terenului;

- săparea unor puțuri pentru injecție și extracție, dacă zona de lucru se află la adâncime mai mare.

Aceste canale practicate în sol permit ca în amonte de zona poluată să se introducă apa cu nutrienții, eventual microorganisme și oxigen, iar în aval să fie scoasă și recirculată/epurată apa din subteran.

Factorii care influențează viteza cu care microorganismele degradează contaminanții, respectiv eficiența procesului pot fi grupați astfel:

 Factori dependenți de poluanți și microorganisme: natura și concentrația lor

 Factori tehnologici:

• aportul de oxigen pentru a asigura condițiile aerobe, se poate face prin injectarea forțată de aer sau de peroxid de hidrogen (H2O2);

• suplimentarea nutrienților pentru a susține activitatea microbiană (azot, fosfor, potasiu, sulf, magneziu, calciu, mangan, fier, zinc, cupru, alte elemente în urme);

• o anumită umiditate este necesară pentru desfășurarea activității metabolice și pentru că apa constituie atât mediul de transport pentru nutrienții și contaminanții organici care ajung la celula microbiană, cât și pentru a asigura deplasarea resturilor metabolice care vor părăsi celula;

• temperatura, valoarea sa influențând activitatea microbiană și deci viteza și eficiența procesului de biodegradare;

• pH-ul, deoarece valoarea sa influențează direct solubilitatea, respectiv biodisponibilitatea constituenților solului, iar în final afectează activitatea biologică. De asemenea, prezintă importanță și pentru inactivarea metalelor cu potențial toxic pentru microorganisme;

• inocularea suplimentară;

• co-metabolismul.

1.Suteu D., Blaga A., Biotehnologii în protecţia mediului, Editura Performantica, Iasi

2.Volf ,I., Elemente de Biotehnologie si Bioremediere, Editura PIM, Iasi, 2007

3.Gavrila, L., Biotehnologii de depoluare si remediere a solului, in Biotehnologia intre stiinta si arta, Casa Ed. Venus, Iasi, 2007