Биоремедиация

Биоремедиация — комплекс методов очистки вод, грунтов и атмосферы с использованием метаболического потенциала биологических объектов — растений, грибов, насекомых, червей и других организмов.

История

Первые простейшие методы очистки сточных вод — поля орошения и поля фильтрации — были основаны на использовании растений. В дальнейшем для очистки почв (от нефтепродуктов, диоксинов и др.) использовали определённые штаммы микроорганизмов.

Принципы биоремедиации

Использование растений

Растение воздействует на окружающую среду разными способами. Основные из них:

• ризофильтрация — корни всасывают воду и химические элементы необходимые для жизнедеятельности растений
• фитоэкстракция — накопление в организме растения опасных загрязнений (например, тяжёлых металлов)
• фитоволатилизация — испарение воды и летучих химических элементов (As, Se) листьями растений
• фитотрансформация:
  • фитостабилизация — перевод химических соединений в менее подвижную и активную форму (снижает риск распространения загрязнений)
  • фитодеградация — деградация растениями и симбиотическими микроорганизмами органической части загрязнений
• фитостимуляция — стимуляция развития симбиотических микроорганизмов, принимающих участие в процессе очистки

Использование микроорганизмов и грибов

Главную роль в естественном процессе деградации загрязнений играют микроорганизмы. В то же рвремя растения являются своего рода биофильтром, создавая для них среду обитания (обеспечение доступа кислорода, разрыхление грунта. На корнях растений формируется микориза, да и в целом в природе всегда образуются сообщества разных организмов, связанных метаболичевски, в частности - с образованием пищевых цепей.

В связи с этим, процесс очистки вне периода вегетации (в нелетний период) происходит с более или менее сниженной скоростью, в основном в зависимости от активности микроорганизмов.

Типовые цели биоремедиации

Восстановление плодородия «уставших» почв

Длительное выращивание монокультуры, нарушение севооборота в сельском хозяйстве приводит к ухудшению почвы, снижению плодородия. Внесение удобрений - важное, но само по себе недостаточное мероприятие, поэтому в ряде севооборотов предусматриваются периоды для отдыха почвы (традиционное именуемые "паром").

Оценка эффективности биоремедиации

Самым современным тестом, позволяющим оценить качество биоремедиации является экологический тест ЭКОТЕМ©® разработанный российскими учеными-экологами Есиной Е.А. и Мусиным М.Н.

Преимущества

• возможность произведения ремедиации in situ
• относительно низкая себестоимость проводимых работ по сравнению с традиционными очистными сооружениями
• метод безопасен для окружающей среды
• теоретическая возможность экстракции ценных веществ из зеленой массы растений (Ni, Au, Cu)
• возможность мониторинга процесса очистки
• уровень очистки не уступает традиционным методам, особенно при небольшом объеме сточных вод (например, в деревнях).

См. также

• Восстановительная экология

Внешние ссылки

На английском языке

• Bioremediation (Toxic Cleanup) News from Genome News Network (GNN)
• Bioremediation Discussion Group (BioGroup)
• Technology Focus on Bioremediation of Chlorinated Solvents Website hosted by the USEPA Technology Innovation Program
• Phytoremediation Website hosted by the Missouri Botanical Garden
• Renovogen - Natural Bioremediation Methods for Contaminated Soil and Groundwater