Bioremedijacija ekosistema zagađenih naftom

Bioremedijacija ekosistema zagađenih naftom

Uvod
Intenzivna urbanizacija, razvoj industrije, saobraćaj i poljoprivredne dijelatnosti dovode do prekomjernog zagađivanja životne sredine. Opterećenje ekosistema velikim količinama otpadnih materija koje se ne mogu razgraditi procesima samoprečišćavanja dovode do degradacija ekosistema i poremećaja normalnih procesa u njemu, sa negativnim posljedicama po ekosistem i zdravlje ljudi.
Ubrzan razvoj hemijske industrije u XX vijeku, posebno u posljednih 30 godina, uslovili su i povećanje količine i kompleksnosti toksičnih otpadnih materija. U isto vrijeme, ogrovarajuće nadlježne institucije počele su da se bave problemom zagađenja životne sredine, a industrijske kompanije kontrolisanjem izlivanja i ispuštanja otpadnih toksičnih materija u životnu sredinu. Slučajevi velikih ekoloških katastrofa (Bopal, Černobil, progresivno pogoršanje kvaliteta vodenih ekosistema i uništavanje četinarskih šuma u Evropi i SAD-u) i druge akcidentne situacije, izazvane, pre svega, radom industrijskih postrojenja, doveli su do niza ekoloških problema, za čije  riješavanje su angažovani stručnjaci iz različitih oblasti. Njihovi pokušaji, prvenstveno usmjereni ka smanjenju toksičnih otpadnih materija, da li su doprinos razvoju bioremedijacionih tehnologija, kao jedne od mogućnosti za detoksifikaciju industrijskih efluenata.
Bioremedijacija je ekonomski isplativa, zelena tehnologija kojom se zagađujuće supstance biološkim putem transformišu u netoksična jedinjenja ili se potpuno razgrađuju do ugljen-dioksida i vode. U današnjim uslovima, u mnogim ekosistemima, koji su pod uticajem čovjeka degradirani, brojni mikroorganizmi, a pre svega bakterije, dobijaju svoju novu ekološku ulogu. Kao biološki agensi se najčešće koriste mikroorganizmi. Da bi se povećala brzina biološke razgradnje bioremedijaciom  se optimizuju uslovi za rast mikroorganizama prisutnih u ekosistemu aeracijom, dodavanjem hranjivih supstanci, najčešće soli azota i fosfora, a ako je potrebno i dodavanjem posebno pripremljenih kultura mikroorganizama.

Bioremedijacija
Pod bioremedijaciom se podrazumjeva skup mikrobioloških postupaka u kojima se mikroogranizmi koriste za degradaciju nekih polutanata, a u cilju poboljšanja stanja narušenih ekosistema. Pri ovom procesu mikroorganizmi posredstvom svojih enzima razgrađuju (metabolišu) organske kontaminante iz zemljišta ili voda i transformišu ih u krajnje netoksične proizvode, pre svega do ugljen-dioksida i vode.
Tehnologije bioremedijacije, stvaranjem optimalnih uslova za rast mikroorganizama i uvećanje njihove brojnosti, potpomažu detoksikaciju određenih količina kontaminanata. Za uspješnije obavljanje procesa bioremedijacije, potrebno je poznavati karakteristike kontaminanta, lokaliteta i mikroorganizama. Od ovih parametara zavisi i dužina trajanja bioremedijacije, koja često može da dostigne i više godina. Pojedini lako biodegradibilni kontaminanti mogu se razgraditi i za manje od godinu dana, dok se kontaminanti velikih molekulskih težina razgrađuju znatno duže.
Najvažnije karakteristike kontaminanta koje je potebno determinisati su mogućnost biodegradacije, rastvorljivost u vodi, koeficijent sorpcije zemljišta i hemijska reaktivnost.
Karakterizacija i opisivanje lokaliteta podrazumjeva determinisanje dubine i areala rasprostanjenja kontaminanta, koncentraciju kontaminanta u lokalitetu, tip zemljišta ili klasa vode sa svojim osobinama (pH, sadržaj organske materije, sadržaj makro- i mikroelemenata itd.), prisustvo ili odsustvo supstanci koje su toksične za mikroorganizme, prisustvo drugih akceptora elektrona itd. Kada su mikroorganizmi u pitanju, potrebno je, pre svega, da oni budu aktivni, to jest da imaju sposobnost biodegradacije određenog kontaminanta i da njihova populacija u lokalitetu bude dovoljno velika, kako bi se što efikasnije kontaminant razgradio. Različite vrste mikroorganizama razgrađuju različite kontaminante i preživljavaju pri različitim uslovima.
U procesu bioremedijacije mogu učestovati autohtoni mikroorganizmi, koji su izolovani sa dotičnih kontaminiranih lokaliteta. Stimulisanje rasta autohtonih mikroorganizama postiže se obezbjeđivanjem odgovarajuće temperature, kiseonika i hranjivih materija. Ukoliko biološka aktivnost, potrebna za degradaciju pojedinih polutanata i kontaminanata, nije ustanovljena, kontaminiranim lokalitetima se dodaju kulture egzogenih mikroorganizama (prethodno uspješno testiranih na prisustvo različitih kontaminanata) izolovane sa drugih lokaliteta.