Lexikon

&search

a biológiai immobilizáció alapvetően kétféle lehet:
1. Maguk a növények vagy a mikroorganizmus sejtek vagy szervezetek immobilizálják a szennyezőanyagot a sejtjeikben vagy szöveteikben, esetleg szöveteiken kívül. Ez a biológiai lekötés az organizmus élettartamára terjed ki, a szennyezőanyag az élőlény elpusztultával visszakerül az elemkörforgalomba. Ha ezt a folyamatot remediációs technológiában kívánjuk hasznosítani, vagyis a szennyezőanyagot szegregálni, és kiküszöbölni, akkor a biomasszát külön kell választanunk a kezelt környezeti elemtől vagy fázistól pl. talajvíz kezelése szilárd hordozóra kötött mikroorganizmusokkal, talajvíz eleveniszapos biológiai kezelése.
2. A biológiai immobilizáció másik fajtája eredményét tekintve tulajdonképpen nem különbözik az enyhe fizikai-kémiai immobilizációtól, de a stabilizációhoz szükséges vegyületeket és/vagy külső körülményeket nem fizikai-kémiai ágensek, hanem maguk a mikroorganizmusok vagy a növények állítják elő. Ezek az élőlények lehetnek őshonosak vagy a technológia kedvéért betelepítettek. Immobilizáló biológiai ágensek a pH megváltoztatása, pl. baktériumok általi lúgosítás; a redoxpotenciál megváltoztatása, pl. anaerob körülmények létrehozása fakultatív anaerob mikroorganizmusokkal; kicsapódó vegyületek képzése, pl. szulfidok képzése szulfátlégző mikroorganizmusok által; szorpciót növelő anyagok, pl. bakteriális nyálkaanyagok a rizoszférában, vagy a humuszképződés elősegítése, stb.

talajkezelési technológia alapját képező mikrobiológiai és növényi együttműködés. mikroorganizmusok és növények képesek mind szerves, mind szervetlen szennyezőanyagok immobilizálására, stabilizálására. Az immobilizáció történhet az élőlény szervezetében vagy a szervezeten kívül, magában a talajban. Az immobilizáció egyik formája az, amikor az élőlények sejtjeikbe építik be a szennyezőanyagot miután kivonták a talajból, üledékből. Ez a folyamat a természetben izolálatlanul nem hasznos, hiszen a szennyezőanyag az élőlény pusztulásával visszakerül a körforgalomba, de még káros is lehet, ha körforgása közben bekerül a táplálékláncba. Ugyanakkor mesterségesen izolálva a folyamatot a környezettől, hasznos technológia válhat belőle: ezen alapul a fitoextrakció és a rizofiltráció: ilyenkor a növényben immobilizált fémek egy kapcsolódó technológiában ártalmatlaníthatóak.
Spontán is lejátszódó, de akár tudatosan használható és irányítható folyamat a redoxpotenciál csökkentése a levegő oxigén párhuzamosan történő felhasználása révén. Mesterséges adalékként talajba juttatott energiaforrás mindig aktiválja a helyi mikroflórát. Ha nem gondoskodunk levegőztetésről, akkor először elfogy a talajlevegő oxigénje, majd az alternatív légzési formák beindultával elfogynak az alternatív légzésformák oxigénforrásai nitrát, szulfát, végül teljesen anaerob körülmények teremtődnek. A negatív redoxpotenciál mellett eltolódnak a kémiai formák egyensúlyai, ez bizonyos szennyezőanyagoknál, pl. toxikus fémeknél kémiai immobilizációhoz, mozgékonyságcsökkenéshez, biológiai hozzáférhetetlenséghez vezet.
A növények extracelluláris anyagot termelve képesek bizonyos szennyezőanyagok rhizoszférában történő kicsapására.
Egyes mikroorganizmusok extracelluláris poliszaccharidokat termelve csapják ki a fémeket a sejten kívüli térben. Vízkezelés, vagy in situ talajkezelés során hasznosíthatjuk ezt a folyamatot, ha a fémeket megkötő növényzetet el tudjuk távolítani gyökerestől a környezeti elemből.
Más mikroorganizmusok a sejten belül kötik meg, majd a sejtfalba és a membránba építik be a szennyezőanyagokat, ezáltal védve saját magukat a toxikus hatású szennyezőanyag anyagcseréjükbe kerülésétől. Ez a környezetben haszontalan folyamat - a védekező organizmustól eltekintve - akkor használható technológiaként, ha a sejtek elkülöníthetőek a szennyezett környezeti elemtől, tehát elsősorban vizek kezelésére ajánlható.
Szennyezett vizek üledékének felszínén egy idő után humuszréteg alakul ki a belehullott szerves anyagoktól humuszlepény, mely kettős hatású. Egyrészt fizikailag izolálja az alatta lévő szennyezett réteget, másrészt az így létrejövő anaerob körülmények közt a redoxpotenciál megváltozásával a fémek oldhatatlan szulfid formába MeS kerülnek. Utóbbi állapotot stabilizálhatják a szulfátlégzést alkalmazó baktériumok, melyek vagy honosak, vagy oltóanyagként betelepíthetőek a szulfát-veszélyt jelentő talajokba vagy üledékekbe, az izoláció alá. A Thiobacillusok tevékenységének megakadályozására szulfátredukáló baktériumok telepíthetőek a szennyezett területre, a talajba vagy az üledékbe. Ilyen mikroorganizmusok az obligát anaerob Desulfovibrio, Desulfotomaculum, Desulfuromonas autooxidans, amelyek a szulfátot oldhatatlan szulfiddá alakítják. A baktériumok működéséhez anaerob körülményekre van szükség, tehát ez vagy felszíni vizek mélyebb rétegeiben, mocsaras területeken vagy légmenetesen lezárt talajokban alkalmazható mikrobiológiai stabilizálási módszer.
fitostabilizáció céljából a területet a szennyezőanyagot tűrő növényfajokkal ültetik be, megakadályozva ezzel a szennyezőanyag szél vagy víz útján történő továbbterjedését. Rhizofiltráció esetén a felszíni vizekből és/vagy a vízzel elárasztott talajból a gyökérzóna kiszűri, felveszi, elbontja, vagy megköti a szennyezőanyagot. A növények gyökérrendszere igen nagy területet hálóz be, nagy felületet biztosít a gyökér-mikroflóra működésének. A gyökjérmikroflóra által mineralizált szerves anyagokat a növények flhasználják. Ha akkumulálható toxikus fémek is vannak a rendszerben és ezek a növény föld feletti részében akkumulálódnakk, akkor a növényi anyagot veszélyes hulladékként kell kezelni: betakarítás után égetés, majd a hamu veszélyes hulladéklerakóban történő elheyezése vagy más módon történő ártalmatlanítáa, esetleg hasznosítása. A hamuból a fémtartalom kioldható vagy stabilizálandó.