BIOLOGICZNE METODY USUWANIA ODPADÓW I ŚCIEKÓW
Zanieczyszczenie- każdy czynnik powodujący zachwianie równowagi ekologicznej
Zanieczyszczenie niebezpieczne- powoduje niebezpieczne zmiany w organizmie
Zanieczyszczenia naturalne:
• wybuchy wulkanów (gazy, pyły)
• zjawiska eoliczne (cząstki gleby do atm., burze piaskowe)
• porywanie cząstek wody morskiej (źródło zasolenia gleb)
• pożary (sterylizacja gleb z mikroorganizmów)
• erozja wodna (niszczenie pow. warstwy gleby)
Zaniecz.antropogeniczne:
• emisje gazów (energetyka, motor.) i pyłów (cement.) do atm.
• Odpady stałe poprodukcyjne
• Ścieki komunalne i przemysłowe
• Katastrofy ekologiczne
• Środki ochrony roślin
Zanieczyszczenia powietrza: pyły, gazy, smogi. Dostarczyciele: ciepłownictwo, elektrownie, silnika spal.i przemysłowe, procesy produkcyjne, przetwarza. w.kamienn. i kopalnie, rozpuszczalniki org.
W Polsce głównie energetyka i górnictwo
Smog kwaśny: SO2, rozpuszcza się w atm., w wodzie i opada w postaci kwaśnego opadu.
Smog utleniający: NO utleniany do NO2, następnie UV i chlorowce rozkładają go do NO z wydzieleniem rodników tlenu.
Zanieczyszczenia gleby:
• erozja gleby (ulewne deszcze, powodzie)
• odpady stałe poprodukcyjne (hałdy) np.h.fosfogipsu zakwaszonego
• śmieci
• zasolenie gleb (np.nawadnianie)
• dewastacja przez górnictwo
• zakłady chemiczne
• hałdy kopalniane –skały z metalami ciężkimi
• odpady z hut z metalami ciężkimi
Śmieci organiczne są surowcem do produkcji biogazu. Można też produkować surowce, które są łatwo rozkładane przez mikroorganizmy np.detergenty bez fosforu.
Zanieczyszczenia wody:
• ścieki komunalne i przemysłowe, ścieki bytowo-gospodarcze zawierają pierwotne i wtórne toksykanty. 1cm2 skóry- 103-7 bakterii które chronią przed patogenami. Skład ścieków przem. Zależy od rodzaju produkcji najgorsze ścieki mineralne, kwaśne.
• Zrzuty wód dołowych; ługują skałę otaczającą stąd ich zasolenie
• Zrzuty wód podgrzanych; wody służące do chłodzenia, latem podnosi czynności mikrobiologiczne i szybsze zużycie tlenu
• Spływy wód glebowych zanieczyszczonych nawozami i środkami ochrony roślin
• Szamba
• Biogeny (N i P)
Osad nadmierny- wyprodukowany w reaktorach czynnych biologicznie, następuje w nich kumulacja met.ciężkich, stąd nie mogą być stosowane jako kompost, a są składowane.
Metale ciężkie:
mikroelementy ok. 15
obce biologicznie i toksyczne
Zanieczyszczenie metalami jest właściwie wyłącznie antropogeniczne, bo w naturze w złożach i skałach występują w postaci nierozpuszczalnej np.siarczki, tlenki.
Biologiczne metody oczyszczania ścieków
Bakterie:
Kształt: walec, kula, spirala, przecinek, łańcuszki, grona. Zbudowane z pierwiastków biogennych (C,O,N,H,S,P,K) oraz z mikroelementów- uaktywniają enzymy (Cr,Co,Cu,Mn,Mo,Ni,Se). Pierwiastki biogenne muszą znajdować się w otoczeniu w określonych stężeniach, w zależności od szybkości podziału.
Czynności bakterii jako organizmu:
• ruch: rzęska lub rzęski, najczęściej pokrywają całą kom.
• Sex: na połowy, rozdzielają się lub nie, rosną na podłożach płynnych lub stałych- tu często tworzą kolonie homogenne i heterogenne.
• Kontakt ze środowiskiem: pobieranie pokarmu, wydzielanie metabolitów
Skład suchej masy bakterii: makroelementy 90% – białka, cukry, DNA, RNA, tłuszcze; mikroelementy.
Procesy anaboliczne: budowa ciał w wyniku procesów przyswajania energii i pokarmu z otoczenia.
Procesy kataboliczne: utlenianie związków uprzednio zbudowanych lub zw. zredukowanych ze środowiska.
Komórka bakteryjna pobiera ze środ.:
1.Energia
• fotoautotrofy (światło- fotosynteza w ziarnach chromatynowych, wodór do redukcji CO2 pochodzi z H2S lub zw.org.;np. bakterie purpurowe siarkowe i bezsiarkowe.)
• Chemoautotrofy (źródło C to CO2, energia do redukcji z utleniania zredukowanych zw.org.;np. bakterie nitryfikacyjne)
2.Źródło węgla:
Autotrofy, Prototrofy i Auksotrofy (heterotrofy zawsze pobierają zw.org.)
Auksotrofy nie potrafią czegoś same syntezować i muszą je dostawać ze środowiska w gotowej postaci. Dla oczyszczania najlepsze są auksotrofy, bo mają największe wymagania pokarmowe.
W ściekach mamy głównie makroelementy,a przez błonę przechodzą tylko monomery. Jest to możliwe dzięki działaniu ektoenzymów- hydroliza. U bakterii tlenowych gdy zaczną używać jakiś substratów to go zużyją do końca. U beztlenowych różne bakterie działają na różnych etapach rozkładu substratów.
Procesy oddechowe:
• tlenowe: substrat- CO2+H2O (dekarboksylacja i odwodorowanie, akceptorem H jest tlen) –różne wymagania tlenowe, O2 jest głównym czynnikiem limitującym wzrost bakterii, dlatego w oczyszcz. b.ważne jest doprowadzanie O2 przez mieszanie, saturację, mieszadła magnetyczne.
• Względne tlenowe lub beztlenowe: niektóre w przypadku wyczerpania O2 przechodzą na beztlenowe,np.fermentacja- która musi zachodzić intensywnie by uzyskać tę samą ilość energii co z oddychania tlenowego. Fermentacja – rozkład substratu następuje nie do końca. Bakterie denitryfikacyjne –w zasadzie są tlenowcami, a jak O2 zabraknie to wykorzystują utlen.zw.N jako akceptor H, redukuje się do atm.N2
• Beztlenowe: bakterie redukujące siarczany, akceptorem elektr. Jest SO42- do H2S –poznaje się je po wydzielaniu się czarnego FeS. Bakterie metanogenne.
Hydroliza przez bakterie fermentacyjne- powstają monomery- dalej fermentacja i powstają kw.organiczne- fermentacja kwaśna daje octan i jeśli nie ma siarczanów to ostatnim produktem jest metan, to zachodzi w jeziorach.
Wymagania bakterii: temperatura optymalna jest b.bliska max., pH, tolerowane zmiany to zakres 3 jednostek; acidofilne, alkanofilne
Ścieki na których chcemy chodować mikroorganizmy:
• łatwo dostępne źródło węgla np. z przemysłu spoż., aby to oszacować parametr ChzT
• ścieki zawierające subst.org. ale trudno dostępne np.petrochemiczne zawierają węglowodory alifatyczne, armoatyczne- są specjalne bakt., które sobie świetnie z nimi radzą nawet w środ.beztlen.(np.niektóre nitryfikacyjne)
• ścieki fenolowe są trudno rozkładalne, cały ChzT zużywany na fenol
• ścieki przem.nawozów azotowych- niski CHzT, przyjazne dla bakterii.
• W war.beztl. duża część substratu wychodzi jako metabolit, powstaje dużo mniej biomasy, przy bakt.siarkowych powstaje H2S i metale cięzkie wytrącają się w postaci siarczków, które łatwo można oddzielić od biomasy.
• W war.tlen tworzy się dużo biomasy i energii- wydajne, ale powstaje przez to duża masa osadu, która dodatkowo może kumulować metale.
Antropogeniczne zanieczyszczenia wód
Zatrucie wód morskich może spowodować wyginięcie glonów morskich, które produkują większość tlenu atm.
-gospodarka rolna zwiększa spływ powierzchniowy, szczególnie silnie zagrażają nawozy sztuczne. Zapobieganie spływom powierzchniowym jest b.kosztowne, bo wymaga pozostawienia 50m pasa zakrzewienia wokół zbiorników wodnych
-ścieki: wody zużyte na cele bytowo-gospodarcze i przemysłowe, najwięcej ścieków miejskich(byt-kom+miejskie+odpady)
Skład ścieków: zawiesina, roztwory koloidalne i rzeczywiste; skład chemiczny: organiczne i nieorganiczne(piasek, NaCl), mało toksyczne i b.toksyczne(przemysłowe)
W ściekach byt-kom. i przemysłowych gł.składnikiem są zw.organiczne.
Ścieki mogą wywierać wpływ bezpośredni na biocenozę wodną przez zw.toksyczne (KCN, fenol)
Ścieki mogą mieć podwyższoną temp.- maleje rozpuszczalność gazów, a rośnie rozpuszczalność ciał stałych, przedłuża się sezon wegetacyjny i rośnie produkcja pierwotna, zwiększa szybkość metabolizmu. Pierwiastki radioaktywne kumulują się wraz ze wzrostem ogniwa w łańcuchu troficznym.
Ścieki mleczarskie:
-gł,składnikiem jest cukier laktoza, jest ona zawarta w serwatce(można nią karmić świnie, albo odzyskiwać z niej laktozę ale drogie)
-drugi składnik to rozcieńczone mleko pochodzące z mycia naczyń, w mleku jest białko,cukry i tłuszcz
Bakterie najczęściej utleniają związki organiczne przy pomocy zw.orga.- fermentacja: słaba wydajność energetyczna, niepełne utlenienie(produktem są różne zw.org. typu etanol, kw.mlekowy, kw.masłowy). Wiele produktów ferment. jest cuchnąca i toksyczna.
Długość odcinka na którym zachodzi samooczyszczanie jest różny i zależy od stosunku objętości ścieków i wody zbiornika, wpływ ma też nurt, jej głębokość i intensywność mieszania, które warunkują dyfuzję tlenu. Samoocz. nigdy nie spowoduje powrotu rzeki do stanu wyjściowego, parametry są nieco gorsze.
Oczyszczanie:
-Usuwanie ze ścieków zawiesiny (ocz.mechaniczne)
-najlepiej posłużyć się bakteriami i to tlenowymi, bo są szybkie
-dostarczanie O2 do utleniania
Martwe rzeki brzydko pachną, bo podczas beztlenowego utleniania powstaje: NH3,H2S, kw.masłowy
Liczba bakterii nie jest parametrem czystości wody przewidzianym w normach, bo zależy od wielu czynników nie tylko od zanieczyszczeń.
Ścieki komunalne 300-600 mg O2/l(CHzT), mleczarskie 1000-3000, koksownicze <10000, rolnicze 30000-60000(CHzT).
Ścieki nieorganiczne:
-powodują zasolenie
-mogą zawierać zw.toksyczne
-zw.azotu i fosforu użyźniające (nawozy sztuczne)
W skutek utleniania materii organicznej przez bakterie powstaje NH3, NO2,3-. Jest to pożywka dla glonów, a glony zatykają filtry, po obumarciu znowu stają się materią organiczną i powtórka- wtórna eutrofizacja.
Jakość oczyszczania ścieków dobieramy do rodzaju odbiornika
Charakterystyka:
• przepływ
• warunki w nim panujące
• zanieczyszczenia w nim i odprowadzane
• warunki tlenowe
• skłonność do fermentacji
• cechy bakteriologiczne
Woda ze zbiornika wody pitnej musi być odpowiednio oczyszczona.
Oznaczenia: ChzT, fenol, tlen (met.Warburga), BZT5, utlenialność, temp., pH, mętność i barwa, zawiesiny mineralne i org., tlen –ogólny niedobór, N i P.
Ścieki odprowadzamy do rzek lub wód stojących
Oczyszczanie ścieków:
-mechanicznie, fizyko-chemiczne, biologiczne (naturalne i sztuczne)
Dla ścieków słabo zanieczyszczonych wystarcza czasem tylko mechaniczne:
• kraty o różnej wielkości por i sita, zatrzymują ciała stałe o różnej wielkości. Pozostałość to skratka, którą można kompostować lub spalić.
• piaskowniki –wypadają zawiesiny po zmniejszeniu przepływu
• mieszalniki –koagulacja i regulacja pH, zmiana szybkości przepływu, wymieszanie na przegrodach
• odwłókniacze np. dla ścieków z przem.celulozowego
• tłuszczowniki, wydzielanie olejów, produktów naftowych w zbiornikach, oddzielanie mech.; przygotowują do oczyszcz. biologicznego.
• osadniki, usuwanie substancji łatwo opadających (pionowe, poziome)
Jeśli te metody nie wystarczą to przechodzimy do fizyko-chemicznych:
• neutralizacja: doprowadzić do pH odpowiedniego do dalszego oczyszczania(6.5-8.5): wapnem palonym,CO2 lub H2SO4
• wytrącanie związków z metalami
• ekstrakcja, wydzielanie ze ścieków pewnych subst.lepiej rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach
• sorbcja, adsorbcja na ciele stałym
• filtrowanie dla odzysku pewnych związków ze ścieków
• redukcja: aby zmniejszyć toksyczność np.Cr
• utlenianie: gdy biologiczne utlenianie nie jest możliwe
• koagulacja
• odgazowanie: na płuczkach
• zastosowanie wymieniaczy jonowych
• chlorowanie: dolewamy wody chlorowej, likwidacja mikroorganizmów, podobnie działa ozon, którego nie trzeba usuwać.
Metody biologiczne:
Podstawą jest odpowiednie przygotowanie ścieków do oczyszczania biologicznego, czyli poprzez poprzednie metody.
Naturalne: w warunkach naturalnych wykorzystuje się mikroorganizmy
• stawy biologicznie czynne: beztlenowe i tlenowe. Zbiorniki wodne ziemne o różnym przepływie, głębokości. Głębokie (2-5m) ocz.w warunkach beztlenowych. Ścieki z produkcji rolniczej, bez tłuszczów i zw.toxic.
• stawy rybne: pow. do 5ha, doprowadza się ścieki i wodą(st.1:5),hodowla karpia, tylko przez 1 sezon, odławia się jesienią a potem wypuszcza wodę i wapnuje.
• nawadnianie użytków rolnych: nie mogą zawierać zw.toxic, dostarcza się do gleby pierw.biogenne. Rodzaje: zalewowe, stokowe, rozdeszczanie, bruzdowe, podgruntowe. Gleba musi infiltrować ścieki, najlepsze są łąki
• filtry piaskowe: podobnie jak nawadnianie, ale poletka z piaskiem, nie są wykorzystywane rolniczo. Na ziarnach tworzy się błona biologiczna
1000m3 ścieków w ciągu doby: 60ha pól nawadnianych, 4ha piaskowych
Sztuczne:
• osad czynny: gdy się osad napowietrza to powstają szybko kłaczki i szybko oczyszcza się ścieki. Powstawanie kłaczków o.czynnego: przyciąganie ładunków na powierzchni bakterii, otoczki bakterii się przyciągają. Warunki w osadzie dla jego prawidłowego rozwoju:
a) obciążenie osadu
b) czynniki toksyczne
c) pH 6.5-9
d) temp. i natlenianie
Oznaczenia w osadzie: opadalność, sucha masa, index objętościowy jeśli >200 to źle, intensywność oddychania, BZT, CHzT, utlenialność na dopł. i odpływie, zużycie zw.org., aktywność dehydrogenaz, ilość ATP.
Bakterie, pierwotniaki (zjadają wolne bakterie, zw.org., powodują koagulacje, poruszając się natleniają), grzyby (przy niskim pH, mała ilość O2,N,P.), glony, nicienie, pajęczaki, larwy muchówek.
Osad czynny hodujemy w różnych ściekach ze stałym dopływem lub stacjonarnie
Złoża biologiczne: w zależności od kontaktu :
– Zalewane , zraszane , tarczowe , zatopione ( bez O2 )
Napowietrzanie
– zraszanie , wypełnianie złoża , wysokość złoża.
Organizmy: pajęczaki bakterie, nicienie, pierwotniaki, larwy muchówek – to w osadzie a na powierzchni glony. Występują też grzyby – mogą się rozwijać bo dobre podłoże.
Wielkość obciążenia zależy od rodzaju ścieków.
Kształty złoża: pryzmat, wieże, tarczowe ( tarcze które obracają się )
Ścieki podawane z góry , tam I strefa tlenowa , tworzy się błona biologiczna zachodzi rozkład zw. Organicznych > CO2 , utlenianie NH3 do NO2- i NO3- , również utlenianie beztlenowe, na wypływie może pojawić się błona biologiczna.
Nowość: złoża fluidalne. Wypełnione piaskiem od dołu podawane są ścieki, ich strumień porywa ziarenka piasku na których powstaje błona biologiczna o b.dużej powierzchni, u góry tlenowa strefa oczyszczania, oddzielenie w osadnikach, z błony osad jest zawracany.
Metody beztlenowe:
– osadniki gnilne i fermentacyjne. O co chodzi: Redukcja zw organicznych do zw prostych. I faza fermentacja kwaśna , powstają kw. Organiczne i pH się obniża – dalej w komorze fermentacyjnej doprowadzamy do pH obojentnego i zachodzi II faza fermentacji metanowa – powstaje biogaz ( bakterie) 90% CH4 ,H2O i N2 ) Zachodzi b.powoli w wysokiej temperaturze. Biogaz może posłużyć do ogrzewania.
Energia: glukoza beztlenowo 20 kcal i tlenowo 690 kcal.
Usuwanie pierwiastków biogennych.( N i P)
1) NH4+>NO2->NO3- ( nitryfikacja) dalej 2) denitryfikacja do N2
Denitryfikacja – oddychanie beztlenowe, akceptorem elektronów może być związek mineralny , tlen jest tu przeszkodą 3) Hodowla glonów – glony mogą być wykorzystane jako pasza wysokobiałkowa.
Metody wykorzystujące makrofity:
– osadzanie brzegów zbiorników końcowych ( wynurzone , zanurzone, pływające ) Trzcina i pałka – wynurzone , rzęsa – pływające , rdestnica moczarka – zanurzone
Różne stopnie oczyszczania.
1) Osady czynny . 2) Złoże biologiczne lub usuwanie biogenów ( komory nitr i denitr ) 3) stawy biologiczne + makrofity – odbiornik – rzeka lub jezioro.
Oczyszczanie ma być skuteczne i tanie. Co zrobić z masą biologiczną która powstaje z oczyszczalni. ( jako nawóz, jeśli zawierają met ciężkie to się spala )
Biologiczne usuwanie odpadów stałych ( z uwzględnieniem kompostowania i biogazów)
4 mld ton odpadów na polskich wysypiskach , 94% – przemysłowe ( gł górnicze , poflotacyjne, hutnicze ) 6% -komunalne
Kompleksowy przerób odpadów komunalnych.
1).Segregowanie. 2) Proces biotechnologiczego usuwania frakcji organ: a): kompostowanie b)produkcja biogazu ( z odpadów przemysłowych i komunalnych
3)Spalanie, 4) Składanie
To mogą rozłożyć mikroorganizmy. Frakcja organiczna , papier , materiały tekstylne i tworzywa sztuczne.
KOMPOSTOWANIE
Częściowy biologiczny rozkład sub organ przeprowadzonych przez mikroorganizmy w warunkach tlenowych .powstaje CO2 i inne zw mineralne, próchnica
Fazy: 1) temp 30 stop ( początkowa ) najpierw rozkład zw prostych ( cukier i białka ) rozkład celulozy. Bakterie heterotroficzne, pleśniki , amonifikacja, bakterie niezarodnikujące.
2)temp 50 – 90 stop organizmy temofilne , rozkład celulozy , pektyna.
3)Temp 30 stop brak powyższych związków , powstają bakterie mezofilne , nityfikacyjne , zarodnikujące.
Warunki kompostowania: temp , wilgotność, pH alkaliczne , węgiel i azot ( ważna proporcja)
Wydajność kompostu -odpady komunalne 50% a przemysłowe 70%
Czas kompostowania : 6 miesięcy ale z bio stabilizatorem 3 tygodnie. Biostabilizator śred 4 m o dł 36 m – jest to komora obrotowa w której miesza się mase kompostową przez 24 – 36 h , napowietrza i nawadnia > wychodzi kom niedojrzały. Tam w biostabilatorzer zabija wszystko poza wirusami i niektórymi zarodnikami grzybów.
Kompostowanie metody : DANO, HUT HERHOF , DYNACOMP , KKO100.
DANO – ( katowice ) 1) przyjęcie odpadów 2) biostabilizator 3) oczyszczanie kompostu ( sita twarde , elektromagnesy , sito wibracyjne , separator części twardych 4) dojrzewanie kompostu ( na pryzmatach ) wydajność – 120 ton /doba
MUT Herhofa – 1) rozdrabnianie + materiał strukturalny 2) biostabilizator ( od góry H2O lub ścieki i tlen ) 3) pryzmat
DYNACOMP – 1) odpady na pryzmaty 2) przerzucanie kom 3) sprzedaż kom
KKO 100 – 1) komora magazynowa , gdzie nawadnianie sciekami 2) – komora kompostowania 3) – odzielenie szkła . Pozostająca energia do suszenia kompostu.
Wilgotność 65 – 70% Natlenienie 8 dm3/1g – jeśli włączy się do kompostowania dżdżownice to przyspieszą rozkład ale obniżą temperaturę dlatego stosuje się je ale przy dojrzewaniu. Zalety – nie krzyżuje się , b.płodna, wytrzymuje warunki aerobowe , mikroflora w przewodzie pokarmowym. Dżdżownice mogą jako karma dla kurcząt , jeśli nie zawierają metali ciężkich bo one kumulują.
Produkcja Biogazu:
a) z odpadów przemysłowych ( rolno – spożywcze )
Substancje organiczne >fermentacja kwaśna > kwasy organiczne, metale ciężkie. Przy udziale bakterii octogennych powstaje kwas octowy, drugą drogą jest rozkład kw.organ do CO2 + H2 . Z kw octowego + H2O przy udziale bak metanogennych powstaje CH4 + CO2. Bakterie metanogenne utleniają H2 do H2O akceptorem jest CO2 , nie znoszą tlenu i zakwaszenia.
b) z odpadów komunalnych. Biogaz powstaje na wysypiskach śmieci. efekt cieplarniany , zanieczyszczenia atm, niebezpieczne wybuchy , zahamowanie wegetacji roślin.
Fazy: I i II – obecny O2 i N2 – ich ilość spada ( fazy tlenowe kwaśne ) czas 500 dni. III – produkcja H2, CO2 , brakuje O2 ( forma metanowa niestabilna ) IV – faza stabilna , równowaga między CH4 i CO2 – trwa 20 lat , czyli na uporządkowanym wysypisku można przez 20 lat kożystać z biogazu. V – Wzrost ilości O2 i N2 maleje CH4. Aby mieć uporządkowane wysypisko : wyłożenie gliną do 2 m , folia 1 cm z elektronicznym monitoringiem naprężenia i uszkodzenia , wbudowana instalacja do odbierania CH4 + O2
Światowe emisje metanu : pokłady węgla, wysypiska śmieci, przewody pokarmowe bydła . 1 t > 200 kg na biogaz > 160 m3 biogazu
METODY BILOGICZNEGO OCZYSZCZANIA GLEBY
W Pl 100000 ha gleb wymagających rekultywacji. Grunty zdewastowane – całkowicie utraciły właściwości użytkowe. grunty zdegradowane – utraciły równowagę.
Kryteria oceny stopnia degradacji: 1. wzrost roślin (mała, średnia – punktowe zamieranie, duża – 50% spadku plonów, b. duża – całkowity brak), 2. zawartość węglowodorów. 3. stosunek C:N (mała 8:1-10:1, duża 45:1), 4. liczebność mikroorganizmów (107-109 kom. organ./1g s.m. gleby).
Przyczyny degradacjo gleby: 1. biologiczne: a) zwolnieni tempa syntezy i rozkładu (ilość mikroorganizmów i ich aktywność), b) nagromadzenie inhibitorów bakteryjnych i grzybowych, c) nagromadzenie fitoncydów (wydzielane przez rośliny, hamują rozwój mikroorganizmów np. tytoń), d) rozwój mikroorganizmów pasożytniczych. 2. niebiologiczne: a) zakwaszanie gleb, b) zanieczyszczanie pestycydami, c) przeazotowanie, d) zanieczyszczenia zw. ropopochodnymi i WWA. Zakwaszanie: 26% pH<4,5; 35% pH <7. Przyczyny: warunki glebowe i klimatyczne, zanieczyszczenie H,N,S, występowanie gleb piaszczystych. Z powoduje że wzrasta rozpuszczalność zw. mineralnych, kumulacja metali ciężkich w roślinach, wzrost liczebności grzybów. Przeciwdziałanie: wapnowanie, nie wprowadzanie soli fizjologicznie kwaśnych, hodowla roślin siarkolubnych np. motylkowatych.
Pestycydy: 449 różnych preparatów stosuje się w Pl, 32 w pierwszej klasie toksyczności. Zawierają pierścienie benzenowe. Mikroorganizmy glebowe mogą mineralizować pestycydy lub zmieniać ich budowę: detoksykację, aktywacja tego związku. Zachodzą reakcje: dehalogenacji, dealkilacji, oksydacji, rozrywania pierścienia np. metoksyfenol-fenol-katechol-kw. 3-ketoodypinowy np. bakterie nitryfikacyjne, dezaminacja, hydroliza. Różne etapy rozkładu prowadzą różne grupy organizmów. To czy zw. będzie łatwo rozkładany zależy od: ilości pierścieni aromatycznych, ilości i jakości podstawników, miejsca podstawnika. DDT – w organizmie człowieka przekształcany w DDE (nirozp w H2O, akumulowany w wątrobie), w glebie DDD też toksyczny i nierozp. w H2O, DDD-DDA przez bakterie: acrobacter i hydrogenomonas, nietoksyczny.
Zw. Azotu: zw. Anilowe, materiały wybuchowe, nawozy azotowe. Przemiany N w glebie: b. Denitryfikacyjne (NO3-NO2-NO-N2O-N2), b. Protolityczne (rozkład zw. Białkowych), b. Wiążące azot (nie działają w glebach przeazotowanych). Przemiany denitryfikacyjne często kończą się na azotynach, a to są zw. Toksyczne dla wielu roślin i mikroorganizmów. I faza (Nitrosomonas) NH4+O2=NO2, II faza (Nitrosonacter) NO2+O2=NO3. Są b ważne w rekultywacji, bo przekształcają NH4 do NO3, które są chetnie pobierane przez rosliny, a bakteria pobierają NH4+. Nie powodują zakwaszenia środowiska. Poza okresem wegetacji rośliny nie pobierają NO3 i są one wymywane z gleby, stosuje się wtedy inhibitory nitryfikacji. Aby bakterie nitryfikacyjne dobrze się rozwijały: wapnowanie (odp. pH), przeorywanie (natlenianie), utrzymanie wilgotności.
Me ciężkie: mikroorganizmy mają zdolność do: akumulacji (wewnątrz i na zewnątrz kom), wytwarzanie zw. Unieszkodliwiające met ciężkie, uczestniczą w przemianach metali ciężkich: detoksykacja Fe i Mn (wodorotlenki są nierozpuszczalne w H2O), biometylacja rtęci (Hg2+-Hg(CH3)+), konwersja rtęci Hg2+-Hg0 rtęć ulatnia się do gleby. Toksyczność zależy od: stopnia dysocjacji, połączeń, odczynu gleby, zawartości subst org, rodzaju gleby (KS), gatunku i wieku roślin (tytoń i sałata silnie akumuluja).
WWA: Przyczyny zanieczyszczeń: wycieki ropy i oleju napędowego, spalanie substancji organicznej. Tło: 1-5 g/g s.m. gleby. Ogólna liczebność bakterii w glebie:107-109, zdolne do rozkładu 104-105, zdolne do rozkładu w gl zanieczyszczonej 106-108. Bakterie prowadzą całkowitą mineralizację i nie powstają toksyczne metabolity, grzyby metabolity z grupą epoksydową. Etapy: I wapnowanie i poczekać kilka miesięcy, II dodać N,P przeorać i zasiać rośliny szybko rosnące, II gdy rośl rosną to zaorać i od nowa. Glebę można mieszać z bakteriami immobilizowanymi (bakteria na nośniku-sproszkowanej glinie). Jeśli zaniecz WWA jest b głęboki i tej ziemi nie można wydobyć to: podścielić warstwą nieprzepuszczalną, pompuje się H2O i natlenia, dodaje się H2O2 i akceptor elektronów np. NO3, wodę się pompuje do ziemi, gdzie działają bakterie.
Metody rekultuwacji: in situ/ ex situ, 1. Techniczne (spalanie), 2. Biologicznie: naturalna bioregeneracja (agrotechnicznie, hodowla roślin, mikroflora bakteryjna), zastosowanie immobilizowanych bakterii. Bioremediacja: zabieg stymulowania mikroorganizmów do szybszego rozkładu zanieczyszczeń.
I to tyle dziękujemy za korzystanie z naszych usług[Biuro XM©]: Kolejne edycje prac naukowych – wkrótce.
Wszelkie pytania prosimy kierować: [email protected]
Powyższy mini-dokument podlega art.2390 ustęp obok drzwi 2§12 Dz.U.001.198.89.12, Ustawy o ochronie prac naukowo-badawczych.
Osoby naruszające niniejszy artykuł podlegają karze odroczenia do każdego września każdego roku, ewentualnie każdego marca (art.8675 ustęp koło okna §3.)
Biuro XM nie ponosi odpowiedzialności za korzystanie z dokumentów.
