Kluczowa różnica – bioremediacja in situ vs ex situ
Bioremediacja to termin używany w biotechnologii na określenie procesu oczyszczania zanieczyszczonych obszarów przy użyciu organizmów biologicznych, takich jak mikroorganizmy i rośliny. Wykorzystanie organizmów do redukcji i przekształcenia zanieczyszczeń w substancje nietoksyczne jest procesem przyjaznym dla środowiska, który nie wpływa negatywnie na środowisko i organizmy. Bioremediację można przeprowadzić głównie dwoma metodami znanymi jako in situ i ex situ. Kluczowa różnica między bioremediacją in situ i ex situ polega na miejscu, w którym proces jest realizowany. Bioremediacja in situ, zanieczyszczenia ulegają degradacji w tym samym miejscu, w którym zostały znalezione, podczas gdy zanieczyszczenia są oczyszczane w innym miejscu w bioremediacji ex situ.
Co to jest bioremediacja?
Zarządzanie odpadami ma ogromne znaczenie dla dobra ludzkiego zdrowia. Istnieją różne techniki gospodarowania odpadami opracowane w celu oczyszczenia środowiska, a mianowicie metody termiczne, chemiczne i fizyczne. Wśród nich popularne są chemikalia ze względu na łatwość użycia i natychmiastowe rezultaty. Jednak metody chemiczne okazały się nieprzyjazne dla środowiska, ponieważ mają negatywny wpływ na ziemię, glebę i organizmy. Dlatego naukowcom zależało na znalezieniu metod alternatywnych, które byłyby bezpieczne, przyjazne dla środowiska i trwałe. Bioremediacja to taka technika gospodarowania odpadami, która wykorzystuje organizmy biologiczne do łagodzenia zanieczyszczenia środowiska. Bioremediację można zdefiniować jako proces polegający na usuwaniu lub neutralizacji odpadów i substancji toksycznych w środowisku przy użyciu organizmów takich jak mikroorganizmy, drobne organizmy i rośliny. Wiele mikroorganizmów i roślin jest zdolnych do rozkładania substancji toksycznych i niebezpiecznych oraz zmniejszania toksyczności. Naturalnie występujące mikroorganizmy rozkładają odpady organiczne w środowisku poprzez biodegradację.
Bioremediacja może być również określana jako technika inżynieryjna stosowana przez ludzi do oczyszczania materii organicznej poprzez wspomaganie drobnoustrojów w procesie biodegradacji. Proces bioremediacji zależy od zastosowanych organizmów, czynników środowiskowych oraz rodzaju, objętości i stanu zanieczyszczenia itp. Bioremediacja ma zastosowanie w wielu procesach: oczyszczanie ścieków przemysłowych i bytowych, oczyszczanie odpadów stałych, oczyszczanie wody pitnej, oczyszczanie gleby i gruntów, itp. Istnieją dwa główne rodzaje bioremediacji; in situ i ex situ.
Rysunek 01: Usuwanie soli z gleby za pomocą bioremediacji
Co to jest bioremediacja in situ?
Bioremediacja in situ odnosi się do procesu bioremediacji, który jest przeprowadzany w pierwotnym miejscu skażenia. Koncepcja bioremediacji in situ stosowana jest głównie do oczyszczania skażeń w glebie i wodach gruntowych. Jednak tempo remediacji i skuteczność procesu zależą od różnych czynników. Są one następujące:
- Rodzaj problemu zanieczyszczenia
- Charakterystyka specyficzna dla miejsca
- Rozmieszczenie i stężenie zanieczyszczeń
- Stężenie innych zanieczyszczeń
- Społeczność mikrobiologiczna witryny
- Temperatura
- pH medium
- Zawartość wilgoci
- Dostawa składników odżywczych
Manipulowanie powyższymi czynnikami nie jest wysoce wykonalne w bioremediacji in situ. Jednak w ulepszonej bioremediacji in situ niektóre manipulacje, takie jak napowietrzanie, dodawanie składników odżywczych, kontrolowanie zawartości wilgoci itp.są stosowane w celu zwiększenia aktywności organizmów i zwiększenia tempa degradacji. Jednak w nieodłącznej bioremediacji in situ naturalne procesy mogą zachodzić bez zmiany warunków lub wprowadzania poprawek.
Przykłady technologii bioremediacji in situ obejmują bioodpowietrzanie, zwiększoną biodegradację, biosorping, fitoremediację, naturalne tłumienie itp.
Co to jest bioremediacja ex situ?
Bioremediacja ex situ to technika, która usuwa zanieczyszczenia z dala od miejsca, w którym zostały znalezione. Zanieczyszczenia są wydobywane lub wypompowywane z pierwotnego miejsca i oczyszczane w kontrolowanych środowiskach. Bioremediacja ex situ oczyszczana jest szeroka gama węglowodorów. Zanieczyszczone gleby są wykopywane i umieszczane na powierzchni gruntu i oczyszczane przy użyciu rodzimych mikroorganizmów. Bioremediacja ex situ może być kontrolowana i zarządzana poprzez zapewnienie wymaganych warunków.
Przykłady procesów bioremediacji ex situ, w tym kompostowanie, biopali glebowych, rolnictwo, reaktory szlamowe.
Jaka jest różnica między bioremediacją In Situ i Ex Situ?
In Situ kontra Ex Situ |
|
| Proces bioremediacji in situ jest przeprowadzany w pierwotnym miejscu zanieczyszczenia. | Proces bioremediacji ex situ jest przeprowadzany poza miejscem, w którym znajduje się zanieczyszczenie. |
| Koszt | |
| Ten proces jest tańszy | Ten proces jest kosztowny. |
| Dokładność | |
| Ten proces jest mniej dokładny. | Jest to bardziej dokładna metoda naprawcza. |
| Zarządzanie | |
| Ten proces jest trudniejszy do opanowania. | Ten proces można zarządzać. |
| Skuteczność | |
| Ten proces jest mniej efektywny. | Ten proces jest bardziej efektywny. |
Podsumowanie – Bioremediacja in situ vs ex situ
Bioremediacja to proces, w którym wykorzystuje się systemy biologiczne, takie jak mikroorganizmy i rośliny, w celu zmniejszenia lub zniszczenia stężenia zanieczyszczeń w zanieczyszczonym środowisku. Można to zrobić na dwa sposoby: in situ lub ex situ. Bioremediacja in situ, zanieczyszczenia są oczyszczane w tym samym miejscu przy użyciu systemów biologicznych. W bioremediacji ex situ zanieczyszczenia są usuwane w innym miejscu niż pierwotne miejsce. Jest to kluczowa różnica między bioremediacją in situ i ex situ. Procesy bioremediacji są opłacalnymi, bezpiecznymi i opartymi na przyrodzie metodami w porównaniu z metodami chemicznymi i fizycznymi.
