Visoko hemijsko tehnološka škola
Seminarski rad
Predmet: Mikrobiologija
Tema: Bioremedijacioni mikroorganizmi u sanaciji životne sredine
Profesor:
Student:
Maj, 2016
4
1. Uslovi pod kojima se odvija bioremedacija
Zavisno od količine prisutnog kiseonika u zemljištu bioremedijacija se može
odvijati pod aerobnim i anaerobnim uslovima.
1.1. Aerobna degradacija
Aerobnu razgradnju vrše aerobni mikroorganizmi i na nju, pored kiseonika,
značajan uticaj ima prisustvo mineralnih soli, temperatura i pH. Aerobni mikroorganizmi
zahtevaju soli azota, fosfora, kalijuma, magnezijuma, gvožđa, cinka i dr. Najveći rast
bakterija i gljivica oksidanasa ugljovodonika zapaža se u temperaturnom intervalu od 25 –
40 0 C.
Međutim mikroorganizmi pokazuju veliku prilagodljivost na uslove rasta, pa i na
temperaturu. Optimalni pH za biorazgradnju se kreće između 7 i 8,5. Promena kiselosti
sredine može uticati na promenu dominantne vrste mikroorganizama pa time i uslova za
mikrobiološku razgradnju. Degradacija nafte opada sa povećanjem dubine sedimenta i
anaerobije. Metil grupe na krajevima molekula alkana i u aromatima (toluen, ksilen)
podležu reakcijama oksidacije, gde prvo nastaje alkohol, potom aldehid i na kraju
karboksilna kiselina.
Mikrobiološkom degradacijom toluena može nastati benzaldehid i benzoeva
kiselina. Alkil grupe podležu reakcijama subterminalne oksidacije dajući keton ili 10-
hidroksi-derivat. Tako, iz heksana nastaje 2-hidroksiheksan i 2-ketoheksan. Alkani
podležu i reakcijama dehidrogenacije: iz n-heptana nastaje 1-hepten. Cikloalkani podležu
reakcijama oksidacije: može doći do hidroksilacije cikloheksana pri čemu nastaje
cikloheksanol, može da se stvara keto-derivat pri čemu nastaje cikloheksanon, a mogu se
dešavati i reakcije dehidrogenacije cikloalkana.
Aromatična jedinjenja podležu reakcijama hidroksilacije i građenja ketona.
Hidroksilacija je nespecifična i nekad vodi ka građenju ketona ili hinona. Najčešći
proizvod je dihidrodiol kad se dve OH grupe uvode na dva susedna C-atoma. Iz benzena
može nastati fenol i hidrohinon.
Zavisno od supstrata i mikroorganizma mogu nastati različiti proizvodi prilikom
otvaranja aromatičnih prstenova. Može se otvoriti samo jedan, nekoliko ili svi prstenovi. U
aerobnim uslovima otvaranjem prstena u molekulu se formiraju dve karboksilne ili jedna
karboksilna i jedna hidroksilna grupa.
5
Degradacija benzena bakterijama započinje formiranjem cis-dihidrodiola, zatim
sledi dehidrogenacija do katehola i potom dolazi do otvaranja prstena (slika 1).
Slika 1
. - . Degradacija benzena bakterijuma
