Er bioremediering en effektiv måte å dekontaminere vår planet?

Hva er bioremediering?

Bioremediering er en avfallshåndteringsteknikk som benytter levende organismer kalt bioremediatorer for å nøytralisere, bryte ned eller fjerne forurensninger fra et forurenset område. EPA definerer bioremediering som "behandling som bruker naturlig forekommende organismer for å bryte ned farlige stoffer i mindre giftige eller ikke-toksiske stoffer". Bioremediering kan utføres på forurensningsstedet, kjent som in situ bioremediering, eller det kan utføres på et annet sted etter å ha samlet avfallsmaterialet til et eget behandlingssted for bioremediering. Prosessen med bioremediering kan forekomme naturlig eller kan trenge å bli stimulert med tilsetning av oksygen og gjødsel.

Metoder brukt

I in situ bioremedieringsteknikk utføres dekontaminering av et område av de endogene mikrobielle populasjonene på stedet. Mikrober som bor på stedet er allerede tilpasset det organiske kjemiske avfallet og er dermed i stand til å nedbryte avfallet via de ulike biokjemiske reaksjonene som utføres av dem. Til tider, når visse faktorer som oksygen eller mineral næringsstoffer blir begrensende, kan mikroberene ikke klare å utføre deres bioremediering. Under slike omstendigheter legges begrensningsfaktorene til nettstedet, en prosess kjent som forbedret bioremediering, for å oppmuntre til en ny runde mikrobiell aktivitet. Bruken av pumper og blåsere for å lage vakuum i jord for å blåse i luft inn i det tomme rommet for å tilveiebringe oksygen til mikrober er kjent som bioavlufting. Med en frisk tilførsel av luft, starter mikroberene sine bioremedieringsaktiviteter, bryter ned store mengder organisk avfall. Ex-situ bioremediering utføres via ulike teknikker som kompostering, "jordbruk" eller ved bruk av overliggende bioreaktorer. Ovennevnte bioreaktorer, basert på samme teknologi som enkel gjæring, brukes til behandling av forurenset jord eller vann. Andre teknikker som brukes i bioremediering er fytoremediering (hvor planter absorberer forurensninger fra jord og metaboliserer forurensningene i vevet), bioleaching (metaller utvinnes fra deres malmer av mikrober) og rhizofiltrering (passasje av vann gjennom en masse røtter for å tillate røtter for å absorbere forurensningene i vann).

suksesser

Bioremediering har vært mest vellykket i å rydde opp oljeutslipp i havene. Eksempelvis utgjorde oljeutslippet fra Exxon Valdez i 1989 i Alaska utgivelsen av nesten 11 til 38 millioner liter råolje inn i Prince William Sound, som påvirket 350 miles av strandlinjen i regionen. En av de viktigste måtene for å rydde opp dette oljespillet var ved å bruke forbedrede in situ bioremedieringsteknikker hvor gjødsel ble tilsatt for å gi næringsstoffer til mikroberene ved å rydde opp oljespillet ved sin metabolske virkning. Superbugs (forskjellig fra stoffresistente mikrober) ble også skapt av forskere, den første ble utviklet på laboratoriet av den indiske amerikanske forskeren Ananda Mohan Chakrabarty på 1970-tallet. Disse superbugs er mikroorganismer som har blitt genetisk transformert for å gi dem gener som hjelper disse mikroberene til å bryte ned giftige komplekse hydrokarboner, som de som finnes i oljeutslipp, til mindre skadelige stoffer. I 1980 oppnådde Chakrabarty et patent for sin "superbug", dette er det første patentet som ble gitt til en genetisk utviklet organisme. Hvis det innføres i det naturlige miljøet der oljeutslipp har skjedd, kan disse superbugene spille en viktig rolle i rydding av området.

Tilbakeslag

Bioremediering er en ny teknologi i begynnelsen. Et vellykket bioremedieringsprogram trenger eksperter fra flere disipliner som mikrobiologi, ingeniørfag, geologi og jordfag for å initiere, gjennomføre og fullføre et vellykket bioremedieringsprogram. Imidlertid er det foreløpig mangel på tilstrekkelig personell som er opplært godt nok til å utføre bioremedisinprosedyrene. Siden teknologien ikke er knyttet til noen lønnsomme sluttprodukter, er investeringen i forskning og utvikling i bioremediering saksom. Mer intensiv forskning er nødvendig for å produsere mikrober som er mer effektive for å forringe de svært komplekse hydrokarbonene, men finansieringen er dårlig i denne sektoren. Også hver avfallssted har sitt eget krav, og derfor må et bioremedisinprogram effektivt tilpasses hvert nettsted, og igjen kreve tilstrekkelig manekraft, tid og finansiering.

Hva holder fremtiden til?

Hvis bioremediering skal bli mer populær, må de ovennevnte begrensende faktorene forsvinne. Behovet for bioremediering er mer enn noensinne i dagens verden hvor miljøforurensning som innebærer aggregering av store mengder avfall på jordens overflate og oljespill som dekker havene, fører til et massivt tap av flora og fauna og påvirker menneskers helse negativt. Under slike forhold lover bioremediering en naturlig og effektiv løsning på problemet, og det er håp om at i fremtiden denne teknologien vil bli utnyttet i større målestokk for å rydde opp giftig avfall på Jorden.