Kluczowa różnica – Biodegradacja a bioremediacja
Wiele gatunków bakterii i grzybów posiada zdolność degradacji zanieczyszczeń organicznych w środowisku. Biodegradacja to rozkład materii organicznej za pośrednictwem mikroorganizmów. Bioremediacja to technika stosowana przez ludzi do oczyszczania materii organicznej i innych substancji za pomocą drobnoustrojów z procesem biodegradacji. Kluczowa różnica między biodegradacją a bioremediacją polega na tym, że biodegradacja jest naturalnym procesem zachodzącym w środowisku, podczas gdy bioremediacja jest techniką inżynieryjną stosowaną przez ludzi w celu oczyszczenia środowiska. Oba procesy są zarządzane głównie przez mikroorganizmy.
Co to jest Biodegradacja?
Mikroorganizmy odgrywają kluczową rolę w rozkładzie materiałów organicznych nagromadzonych w środowisku. Są recyklerami składników odżywczych w glebie. Prawie wszystkie cykle biogeochemiczne są napędzane przez miejscową populację drobnoustrojów w glebie. Biodegradacja to proces, w którym związki organiczne są degradowane lub rozkładane przez mikroorganizmy. Jest to ważny proces, który uzupełnia środowisko w składniki odżywcze. Mikroorganizmy degradują materiał organiczny w celu ich wzrostu i metabolizmu. W rezultacie złożone substancje organiczne są przekształcane w dwutlenek węgla i wodę.
Istnieją dwa tryby biodegradacji: biodegradacja tlenowa i biodegradacja beztlenowa. Biodegradacja tlenowa jest dokonywana przez mikroorganizmy tlenowe, gdy dostępne jest odpowiednie zaopatrzenie w tlen dla ich aktywności. Biodegradacja tlenowa to szybka metoda, która całkowicie rozkłada zanieczyszczenia w porównaniu z biodegradacją beztlenową. Biodegradacja beztlenowa odbywa się przy braku tlenu. Jego ścieżka składa się z czterech głównych etapów: hydrolizy, kwasogenezy, acetogenezy i metanogenezy. Substancje organiczne są poddawane fermentacji beztlenowej i przekształcane w dwutlenek węgla i metan.
Rysunek 01: Biodegradacja wycieków ropy
Co to jest bioremediacja?
Bioremediacja to proces, który wykorzystuje mikroorganizmy lub rośliny do oczyszczania zanieczyszczonego środowiska. W bioremediacji mogą być wykorzystane organizmy naturalnie występujące lub wprowadzone do organizmu, zwłaszcza drobnoustroje rozkładające zanieczyszczenia środowiska. Głównym celem bioremediacji jest przekształcenie substancji niebezpiecznych w substancje nietoksyczne lub mniej toksyczne przy użyciu czynników biologicznych. Technologię bioremediacji można podzielić na dwie główne kategorie, takie jak bioremediacja in situ i bioremediacja ex situ. Zanieczyszczenia są rozkładane w miejscu powstałej bioremediacji in situ. Niektóre zanieczyszczenia są usuwane poza miejscem skażenia. Ten rodzaj bioremediacji jest znany jako bioremediacja ex situ.
Bioremediacja to biotechnologiczne podejście do kontrolowania zanieczyszczenia środowiska. W bioremediacji bada się naturalną zdolność do biodegradacji czynników biologicznych, takich jak bakterie, grzyby, rośliny. Bioremediacja polega na manipulowaniu parametrami środowiska, takimi jak pH, temperatura, zawartość wilgoci itp. w celu uzyskania optymalnego wzrostu mikroorganizmów i osiągnięcia wyższego tempa degradacji. Niektóre przykłady tej technologii to fitoremediacja, bioodpowietrzanie, bioługowanie, rolnictwo, bioreaktor, kompostowanie, bioaugmentacja i biostymulacja itp.
Rysunek 02: Fitoremediacja
Jaka jest różnica między biodegradacją a bioremediacją?
Biodegradacja a bioremediacja |
|
| Biodegradacja to proces rozkładu materiałów organicznych w środowisku przez mikroorganizmy | Bioremediacja to technika gospodarowania odpadami, która wykorzystuje czynniki biologiczne do oczyszczania zanieczyszczeń w środowisku |
| Charakter procesu | |
| To naturalny proces, który zachodzi bez interwencji człowieka. | Jest to proces inżynieryjny, który odbywa się z interwencją człowieka. |
| Prędkość | |
| To powolny proces. | To szybszy proces |
| Kontrola | |
| Biodegradacja jest kontrolowana przez naturę. | Bioremediacja jest procesem kontrolowanym |
| Efekty | |
| Biodegradacja jest zarówno korzystna, jak i szkodliwa. | Bioremediacja zawsze przynosi korzystne efekty. |
| Czas i lokalizacja | |
| Biodegradacja zachodzi wszędzie w środowisku | Bioremediacja odbywa się w skażonym miejscu. |
| Potrzeba wiedzy specjalistycznej | |
| Nie potrzeba ekspertów. | Do zaprojektowania i wdrożenia tego procesu potrzebni są eksperci. |
Podsumowanie – Biodegradacja a bioremediacja
Biodegradacja to zdolność mikroorganizmów do rozkładu materiałów organicznych w środowisku. Bakterie i grzyby są dobrze znanymi rozkładającymi się w glebie, które pomagają w recyklingu pierwiastków w środowisku. Większość zanieczyszczeń ulega całkowitej degradacji poprzez biodegradację tlenową w obecności tlenu. Biodegradacja beztlenowa odbywa się w środowiskach beztlenowych. Bioremediacja to podejście biotechnologiczne, które wykorzystuje czynniki biologiczne do czyszczenia zanieczyszczeń w środowisku. W bioremediacji organizmy są wprowadzane do skażonego miejsca lub wzmacniane naturalnymi mikroorganizmami poprzez zapewnienie odpowiednich wymagań wzrostu. Bioremediacja wykorzystuje zdolność mikroorganizmów do biodegradacji w celu przyspieszenia procesu oczyszczania środowiska. To jest różnica między
