biologick é remediácie – všeobecný úvod
DESCRIPTION
Biologick é remediácie – všeobecný úvod. Slavomír Čerňanský Katedra ekosozológie a fyziotaktiky B2-320. Remedi ácia a bioremediácia. remediácie (remediation) – metódy a technológie odstraňovania znečistenia z rôznych zložiek ŽP (čistenie, dekontaminácia, detoxifikácia) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/1.jpg)
BiologickBiologické remediácie – é remediácie – všeobecný úvodvšeobecný úvod
Slavomír ČerňanskýKatedra ekosozológie a
fyziotaktiky B2-320
![Page 2: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/2.jpg)
RemediRemediácia a bioremediáciaácia a bioremediácia• remediácie (remediation) – metódy a technológie
odstraňovania znečistenia z rôznych zložiek ŽP (čistenie, dekontaminácia, detoxifikácia)
• bioremediácie (biologické remediácie, bioremediation) - procesy, ktoré využívajú biologický materiál – biomasu (živú alebo neživú) za účelom odstránenia, zníženia alebo transformácie toxických a iných nebezpečných látok (anorganických aj organických) z rôznych substrátov (napr. pôda, voda, plynné exhaláty, skládkový materiál, banský odpad a pod.)
• využitie organizmov živých alebo neživých (neaktívna biomasa) – mikroorganizmy, rastliny, živočíchy
• neživá biomasa – pasívne viazanie znečisťujúcich látok• živá biomasa – aktívne viazanie, metabolické aktivity vedúce
k transformácii znečisťujúcich látok• čisté látky (chitín, celulóza)
![Page 3: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/4.jpg)
Organizmy v bioremediáciáchOrganizmy v bioremediáciách• mikroorganizmy – baktérie, mikroskopické huby
(odpadová biomasa priemyselných fermentácií – farmaceutický, potravinársky, chemický priemysel – výroba rastových látok, enzýmov, antibiotík, emulgátorov, kyseliny citrónovej a i.), mikroskopické riasy
• rastliny (živé, neživé – odpadová poľnohospodárska biomasa, potravinársky priemysel), makroskopické riasy, huby
• živočíchy (krevety)
• prirodzená atenuácia, autochtónne organizmy, biostimulácia (prídavok živín), bioaugmentácia (prídavok organizmov)
![Page 5: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/5.jpg)
BaktérieBaktérie- komerčne využívané najmä rody Pseudomonas,
Flavobacterium, Achromobacter, Micrococcus, Bacillus, Acinetobacter, Nocardia a i.
- anaeróbne a aeróbne- chemolitotrofné a chemoorganotrofné (oxidácia
anorganických resp. organických látok)
Pseudomonas aeruginosaMicrococcus luteus
![Page 6: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/6.jpg)
Mikroskopické hubyMikroskopické huby• heterotrofné organizmy (organické živiny sú
nutné)• jednobunkové (kvasinky) a vláknité• rody Penicillium, Aspergillus, Trichoderma,
Alternaria, Candida, Saccharomyces, Rhizopus, Mucor
• priemyselné fermentácie
![Page 7: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/7.jpg)
Aspergillus sp.
![Page 8: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/8.jpg)
Penicillium sp.
![Page 9: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/9.jpg)
RiasyRiasy• autotrofné mikroskopické a makroskopické
organizmy (prímorské krajiny)• väčšinou čistenie vôd živou biomasou
Chlorella sp. Sargassum sp.
![Page 10: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/10.jpg)
RastlinyRastliny
![Page 11: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/11.jpg)
ŽivočíchyŽivočíchy
• zriedkavo používaný typ biomasy – neživá biomasa (krevety)
• využívanie živých pôdnych živočíchov (kompostovanie a aktivovaný kal)
• aktivovaný kal – zložitá biocenóza aeróbnych a fakultatívne anaeróbnych organizmov, ktorá pozostáva najmä z baktérií a prvkov, v menšej miere sú prítomné huby, červy, larvy hmyzu, kvasinky, riasy, aktinomycéty (vločkovitý charakter)
![Page 12: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/13.jpg)
Prvoky – bičíkovce (Chilomonas paramecium, Peranema trichophorum), meňavky (Amoeba proteus, Flamella citrensis, Thecamoeba verrucosa), nálevníky (Vorticella spp., Opercularia spp.)
meňavka
nálevníky
![Page 14: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/14.jpg)
Chitín - krevety
![Page 15: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/15.jpg)
Ropou kontaminovaná pôda upravovaná mikroskopickými hubami (kolonizácia po niekoľkých dňoch), fungálne
enzýmy prirodzene degradujú ropné látky
![Page 16: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/16.jpg)
![Page 17: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/17.jpg)
Vyššími hubami upravená drevná biomasa ako aditívum do kontaminovaných pôd
![Page 18: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/18.jpg)
![Page 19: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/19.jpg)
Klasifikácia znečisťujúcich látokKlasifikácia znečisťujúcich látok
Kritériá delenia znečisťujúcich látok:1. zdroj (priemysel, poľnohospodárstvo...)2. postihnuté médium (voda, pôda, vzduch)3. povaha znečisťujúcej látky (toxické prvky, perzistentné
organické látky, pesticídy...)
Geogénne a antropogénne zdroje znečisťujúcich látok- zrudnenie- banská činnosť, spaľovanie fosílnych palív, hutníctvo,
poľnohospodárstvo, odpady, priemysel
![Page 20: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/20.jpg)
Anorganické znečisťujúce látkyAnorganické znečisťujúce látky
(potenciálne) toxické chemické prvky • kovy, polokovy (Pb, Cd, Hg, As, Sb, Cr, Ni, Tl)
(Zn, Cu, Co, Se,)• rádionuklidy
• potenciálna toxicita – toxické, ak sa ich koncentrácia zvýši nad určitú úroveň
• bioprístupnosť – potenciál živého organizmu prijímať (potrava, kožou...) a metabolizovať chemické látky
• špeciácia a mobilita, imobilizácia• toxicita
![Page 21: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/21.jpg)
Organické znečisťujúce látkyOrganické znečisťujúce látky
• polycyklické aromatické uhľovodíky (PAU) - spaľovanie fosílnych palív (50%), výroba koksu (20%), požiare skládok (15%)
• polychlórované bifenyly (PCB) – priemyselná výroba, súčasť plastifikátorov a farbív, spaľovanie odpadov, perzistencia
• dioxíny a furány (polychlórované dibenzo-p-dioxíny a furány), perzistencia, najtoxickejšie ľuďmi produkované látky, karcinogénne, teratogénne; spaľovanie odpadov, emisie áut, spaľovanie uhlia
• pesticídy – ochrana ľudí, rastlín a živočíchov pred burinami, hmyzom, hubami, hlodavcami; anorganické a organické pesticídy; DDT – perzistencia, novšie používané – toxické kovy a polokovy (As, Hg, Pb, Cd, Zn...)
![Page 22: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/22.jpg)
Konvenčné a alternatívne remediačné Konvenčné a alternatívne remediačné metódymetódy
Konvenčné (klasické, tradičné) metódy- chemické, fyzikálne, biologické- cedenie, sedimentácia, flotácia, zrážanie, filtrácia,
adsorpcia, spaľovanie, čistenie aktivovaným kalom, kompostovanie a iné
Alternatívne – nové metódy (in situ, ex situ)- chemické, fyzikálne, biologické- fytoremediácie, biofiltrácia, bioventing, landfarming,
biosorpcia, biovolatilizácia, biotransformácia, biooxidácia, bioredukcia, biolúhovanie, biomineralizácia, bioprecipitácia a i.
![Page 23: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/23.jpg)
Prečo alternatívne metódy?Prečo alternatívne metódy?• prevažujú výhody nad nevýhodami (veľká konkurencia
konvenčných metód)• dôvody hľadania nových remediačných technológií• nízka cena (investície i prevádzka), sú „environmental
friendly“, vysoká účinnosť (i pri nízkych koncentráciách), selektivita, regenerácia a spätné použitie = výhody
• nevýhody – najmä pri aplikácii živých organizmov (toxicita, živiny, environmentálne faktory (pH, teplota, minerálne látky), čas, nedostatok fundovaného personálu v podnikateľskej i štátnej sfére)
![Page 24: Biologick é remediácie – všeobecný úvod](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022062410/56815b81550346895dc97e6c/html5/thumbnails/24.jpg)
Použité zdrojePoužité zdrojehttp://jazzroc.files.wordpress.com/2008/10/paeruginosa.jpghttp://jazzroc.files.wordpress.com/2008/10/paeruginosa.jpgwww.signonsandiego.comwww.signonsandiego.comkacatko.wordpress.comkacatko.wordpress.comwww.moldbacteria.comwww.moldbacteria.comconcerncrisis.blogspot.comconcerncrisis.blogspot.comwww.sci.muni.czwww.sci.muni.czwww.rbgsyd.nsw.gov.auwww.rbgsyd.nsw.gov.auwww.naturalsciences.orgwww.naturalsciences.orgorganicshrimp.wordpress.comorganicshrimp.wordpress.com