Wykład 13 Bioremediacja środowiska naturalnego

Transkrypt

1

2 Dystrybucja składników wycieku ropy naftowej z uszkodzonego zbiornika

3 Technologie bioremediacji gleby

4 Strategia Strategie bioremediacji gleby i wód Biostymulacja Mechanizm Przykład -dodawanie składników odżywczych (N, P) optymalizacja warunków zrównoważonego wzrostu usuwanie rozlewisk ropy na morzu -dodawanie ko-substratów -dodawanie akceptorów elektronów -dodawanie surfakatantów indukcja szlaku biodegradacji polutanta przez inny związek stymulacja bakterii beztlenowych ułatwianie dostępu drobnoustrojów wprowadzanie metanu w celu indukcji degradacji trichloroetylenu wprowadzanie azotanów

5 Strategie bioremediacji gleby i wód Bioaugmentacja Strategia Przykład - wprowadzenie szczepu drobnoustrojów biodegradacja chlowcopochodnych -wprowadzenie konsorcjum drobnoustrojów biodegradacja PCB -wprowadzenie szczepów genetycznie zmodyfikowanych -wprowadzenie plazmidów biodegradacja PCB i pestycydów biodegradacja PCB i pestycydów

6 Konstrukcja rekombinantowych bakterii zdolnych do biodegradacji mieszaniny węglowodorów

7 O O P S Parathion Konstrukcja bakterii metabolizujących związki fosforoorganiczne NO 2 O O P S N Cl Cl Dursban Cl O O P S Cyanophos C N O O P S N Diazinon Bakterie glebowe Pseudomonas diminuta, Flavobacterium spp. posiadają enzym - hydrolazę związków fosforoorganicznych. Problem bardzo wolne pobieranie związków fosfororganicznych przez komórki N Hydrolaza związków fosforoorganicznych z Flavobacterium jako białko fuzyjne w E. coli

8 Schemat układu biowentylacji zanieczyszczonej gleby

9 Schemat układu do remediacji gleby metodą bio-nadmuchu

10 Sposób postępowania przy remediacji gleby metodą bioaugmentacji

11 Bioremediacja zanieczyszczonej gleby metodą zwałowania

12 Remediacja zanieczyszczonej gleby za pomocą nanocząstek

13 Oczyszczanie zanieczyszczonych wód gruntowych za pomocą biobariery Bariera ma postać wykopu wypełnionego mieszaniną żwiru i kompostu. Na powierzchni ziarenek żwiru rosną drobnoustroje w postaci biofilmu, a kompost dostarcza substancje odżywcze

14 Strategia bioremediacji zaolejonych wód gruntowych Zanieczyszczone wody są wypompowywane i poddawane remediacji na miejscu lub poza nim. Czysta woda z dodatkiem substancji powierzchniowo-czynnej jest wpompowywana powyżej poziomu wód gruntowych.

15 Zastosowanie bioreaktora do remediacji zanieczyszczonych wód gruntowych

16 Fitoremediacja wykorzystanie roślin do eliminacji i detoksykacji zanieczyszczeń (w tym metali) z gleby i wód

17 Konstrukcja sztucznego mokradła dla fitoremediacji wody

18 Trójstopniowy system do fitoremediacji wód

19 Zastosowanie roślin wodnych do fitoremediacji wód

20 Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach W skali roku uwalniane jest do oceanów 2 10 milionów ton ropy Wylewy ze źródeł naturalnych Kalifornia, Zatoka Arabska

21 Katastrofy tankowców Tankowiec Data Miejsce katastrofy Ilość ropy (tys. ton) Torrey Canyon 1967 Wybrzeża UK 119 Sea Star 1972 Zatoka Omańska 123 Amoco Cadiz 1978 Bretania 223 Captain 1979 Indie Zachodnie 287 Castillo de Beliver 1983 Płd. Afryka 252 Exxon Valdez 1989 Alaska 36 New Carissa 1990 Oregon, USA 400 ABT Summer 1991 Płd. Afryka 260 Haven 1991 Włochy 144 Tenyo Maru 1991 Oregon, USA 354

22 Przedmiot: Podstawy Biotechnologii TECHNOLOGIA CHEMICZNA Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Konsekwencje rozlewu ropy z tankowca

23 Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Tempo zmniejszania się zawartości ropy w rozlewiskach

24 Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Efektywność bioremediacji rozlewisk ropy

25 Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Katastrofa Exxon Valdez

26 Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Katastrofa Exxon Valdez - konsekwencje

27 Rozlewy ropy naftowej na morzach i oceanach Katastrofa Exxon Valdez usuwanie skutków

28 Katastrofa Exxon Valdez bioremediacja stymulowana Materiał Zawartość węglowodorów Mineralizacja naftalenu Ilość komórek ( 10 6 /ml Czysty Żwir Woda z przemycia żwiru Sedyment Woda z przemycia sedymentu 0,4 7,8 0,2 0,01 0,17 0,01 0,13 2,5 Zanieczyszczony Kamienie Woda z przemycia kamieni Żwir Woda z przemycia żwiru ,6 30, ,5 5,1 0,4 Po bioremediacji Żwir Woda po przemyciu żwiru ,3 0,1

29