Mikroorganismernas roll i biologisk sanering – en översikt

Introduktion

Mikroorganismer är vitt spridda i biosfären eftersom deras metaboliska förmåga är mycket imponerande och de kan lätt växa i ett brett spektrum av miljöförhållanden. Mikroorganismernas näringsmässiga mångsidighet kan också utnyttjas för biologisk nedbrytning av föroreningar. Denna typ av process kallas för biologisk sanering. Den fortsätter genom att bygga på vissa mikroorganismers förmåga att omvandla, modifiera och utnyttja giftiga föroreningar för att få energi och biomassaproduktion i processen . I stället för att bara samla in föroreningen och lagra den är biologisk sanering en mikrobiologisk välorganiserad processverksamhet som används för att bryta ner eller omvandla föroreningar till mindre giftiga eller icke-toxiska elementära och sammansatta former. Bioremedierare är biologiska agenter som används för bioremediering för att sanera förorenade områden. Bakterier, arkéer och svampar är typiska primära bioremedierare. Bioremediering är en bioteknisk process där mikroorganismer används för att lösa och avlägsna faror från många föroreningar genom biologisk nedbrytning i miljön. Bioremediering och biologisk nedbrytning är mer utbytbara ord. Mikroorganismer fungerar som ett viktigt verktyg för att avlägsna föroreningar i mark, vatten och sediment, främst på grund av deras fördelar jämfört med andra saneringsförfaranden. Mikroorganismer återställer den ursprungliga naturliga miljön och förhindrar ytterligare föroreningar. Syftet med översynen är att uttrycka den nuvarande trenden när det gäller mikroorganismers tillämpning/roll vid biologisk sanering och att bidra med relevant bakgrundsinformation som identifierar luckor inom detta temaområde. För närvarande är det ett hett forskningsområde eftersom mikroorganismer är miljövänliga och lovande värdefullt genetiskt material för att lösa miljöhot.

Faktorer som påverkar mikrobiell bioremediering

Bioremediering handlar om att bryta ned, avlägsna, förändra, immobilisera eller avgifta olika kemikalier och fysiskt avfall från miljön genom bakterier, svampar och växter. Mikroorganismer är involverade genom sina enzymatiska vägar som fungerar som biokatalysatorer och underlättar biokemiska reaktioner som bryter ned den önskade föroreningen. Mikroorganismerna agerar mot föroreningarna endast när de har tillgång till en mängd olika materialföreningar som hjälper dem att generera energi och näringsämnen för att bygga fler celler. Hur effektiv biologisk sanering är beror på många faktorer, bland annat föroreningarnas kemiska natur och koncentration, miljöns fysikalisk-kemiska egenskaper och deras tillgänglighet för mikroorganismerna . Orsaken till att nedbrytningshastigheten påverkas är att bakterier och föroreningar inte kommer i kontakt med varandra. Dessutom är mikrober och föroreningar inte jämnt fördelade i miljön. Kontrollen och optimeringen av biologiska saneringsprocesser är ett komplext system som beror på många faktorer. Dessa faktorer ingår här: förekomsten av en mikrobiell population som kan bryta ned föroreningarna, tillgången på föroreningar för den mikrobiella populationen och miljöfaktorer (jordart, temperatur, pH, förekomst av syre eller andra elektronacceptorer och näringsämnen).

Biologiska faktorer

En biotisk faktor påverkar nedbrytningen av organiska föreningar genom konkurrens mellan mikroorganismer om begränsade kolkällor, antagonistiska interaktioner mellan mikroorganismer eller predation av mikroorganismer av protozoer och bakteriofager. Nedbrytningshastigheten för föroreningar är ofta beroende av föroreningens koncentration och mängden närvarande ”katalysator”. I detta sammanhang representerar mängden ”katalysator” antalet organismer som kan metabolisera föroreningen samt mängden enzym(er) som produceras av varje cell. Cellernas uttryck av specifika enzymer kan öka eller minska nedbrytningshastigheten för föroreningar. Dessutom måste specifika enzymer delta i omfattningen av föroreningens metabolism och deras ”affinitet” för föroreningen samt tillgången på föroreningen är i hög grad nödvändig. De viktigaste biologiska faktorerna ingår här: mutation, horisontell genöverföring, enzymaktivitet, interaktion (konkurrens, succession och predation), egen tillväxt tills kritisk biomassa uppnås, populationsstorlek och sammansättning .

Miljöfaktorer

Mikroorganismernas metaboliska egenskaper och de målinriktade föroreningarnas fysikalisk-kemiska egenskaper avgör eventuell interaktion under processen. Den faktiska framgångsrika interaktionen mellan de två beror dock på miljöförhållandena på den plats där interaktionen äger rum. Mikroorganismernas tillväxt och aktivitet påverkas av pH, temperatur, fuktighet, markstruktur, löslighet i vatten, näringsämnen, platsens egenskaper, redoxpotential och syrehalt, brist på utbildade mänskliga resurser på detta område och föroreningarnas fysikalisk-kemiska biotillgänglighet (föroreningarnas koncentration, typ, löslighet, kemiska struktur och toxicitet). Dessa ovan uppräknade faktorer bestämmer nedbrytningens kinetik. Biologisk nedbrytning kan ske vid många olika pH-värden, men ett pH-värde på 6,5-8,5 är i allmänhet optimalt för biologisk nedbrytning i de flesta akvatiska och terrestra system. Fukt påverkar hastigheten för föroreningars metabolism eftersom den påverkar typen och mängden av lösliga material som är tillgängliga samt det osmotiska trycket och pH-värdet i terrestra och akvatiska system . De flesta miljöfaktorer anges nedan.

Näringstillgång

Näringstillförsel justerar den viktiga näringsbalansen för mikrobiell tillväxt och reproduktion samt påverkar den biologiska nedbrytningshastigheten och effektiviteten. Balansering av näringsämnen, särskilt tillförsel av viktiga näringsämnen som N och P, kan förbättra den biologiska nedbrytningseffektiviteten genom att optimera bakteriernas C: N: P-förhållande. För att överleva och fortsätta sin mikrobiella verksamhet behöver mikroorganismerna ett antal näringsämnen som kol, kväve och fosfor. I små koncentrationer begränsas också omfattningen av nedbrytningen av kolväten. Att tillsätta en lämplig mängd näringsämnen är en gynnsam strategi för att öka mikroorganismernas metaboliska aktivitet och därmed den biologiska nedbrytningshastigheten i kalla miljöer . Den biologiska nedbrytningen i vattenmiljön begränsas av tillgången på näringsämnen. I likhet med andra organismers näringsbehov behöver oljeätande mikrober också näringsämnen för optimal tillväxt och utveckling. Dessa näringsämnen finns tillgängliga i den naturliga miljön men förekommer i små mängder.

Temperatur

Av de fysikaliska faktorerna är temperaturen den viktigaste för att bestämma mikroorganismernas överlevnad och kolvätenas sammansättning. I kalla miljöer som Arktis går nedbrytningen av olja genom naturliga processer mycket långsamt, vilket sätter mikroberna under större press för att städa upp den utspillda oljan. Den låga vattentemperaturen i denna region gör att transportkanalerna i mikrobiella celler stängs av eller till och med kan frysa hela cytoplasman, vilket gör att de flesta oleofila mikrober blir metaboliskt inaktiva . Biologiska enzymer som deltar i nedbrytningsvägen har en optimal temperatur och har inte samma metaboliska omsättning vid alla temperaturer. Dessutom kräver nedbrytningsprocessen för en specifik förening en specifik temperatur. Temperaturen påskyndar eller bromsar också den biologiska saneringsprocessen eftersom den i hög grad påverkar mikrobiella fysiologiska egenskaper. Den mikrobiella aktiviteten ökar med temperaturen och når sin högsta nivå vid en optimal temperatur. Den minskar plötsligt med ytterligare ökning eller minskning av temperaturen och slutar så småningom efter att ha nått en viss temperatur.

Syrekoncentration

Olika organismer kräver syre, andra kräver inte syre och andra kräver inte heller syre, beroende på deras krav, vilket underlättar den biologiska nedbrytningshastigheten på ett bättre sätt. Biologisk nedbrytning sker i aerobt och anaerobt tillstånd, eftersom syre är ett gasformigt krav för de flesta levande organismer. Närvaron av syre kan i de flesta fall förbättra kolväteomsättningen.

Fuktighetshalt

Mikroorganismer kräver tillräckligt med vatten för att åstadkomma sin tillväxt. Markens fukthalt har en negativ inverkan på de biologiska nedbrytningsämnena.

pH

föreningens pH som är föreningens surhet, basiskhet och alkalinitet, har sin egen inverkan på den mikrobiella metaboliska aktiviteten och ökar och minskar även avlägsnandeprocessen. Mätning av pH-värdet i jorden kan indikera potentialen för mikrobiell tillväxt. Högre eller lägre pH-värden visade sämre resultat; metaboliska processer är mycket känsliga för även små förändringar i pH .

Karakterisering och val av plats

Tillräckliga saneringsundersökningar måste utföras innan man föreslår en biologisk sanering för att på ett adekvat sätt karakterisera föroreningens omfattning och utbredning. Detta arbete bör åtminstone omfatta följande faktorer: fullständigt fastställa den horisontella och vertikala omfattningen av föroreningen, förteckna de parametrar och platser som ska provtas och motiveringen för deras val, beskriva de metoder som ska användas för insamling av prover och den analys som ska utföras.

Metalljoner

Metaller är viktiga i små mängder för bakterier och svampar, men i stora mängder hämmar de cellernas metaboliska aktivitet. Metallföreningar har direkt och indirekt inverkan på nedbrytningshastigheten.

Toxiska föreningar

När vissa föroreningar är giftiga i höga koncentrationer kan de skapa toxiska effekter för mikroorganismer och fördröja saneringen. Graden och mekanismerna av toxicitet varierar med specifika gifter, deras koncentration och de exponerade mikroorganismerna. Vissa organiska och oorganiska föreningar är giftiga för vissa livsformer.

Principen för biologisk sanering

Biosanering definieras som den process genom vilken organiskt avfall biologiskt bryts ned under kontrollerade förhållanden till ett oskadligt tillstånd, eller till nivåer som ligger under de koncentrationsgränser som fastställts av tillsynsmyndigheterna. Mikroorganismer är lämpliga för uppgiften att förstöra föroreningar eftersom de har enzymer som gör att de kan använda miljöföroreningar som föda. Syftet med biologisk sanering är att uppmuntra dem att arbeta genom att tillföra optimala nivåer av näringsämnen och andra kemikalier som är nödvändiga för deras ämnesomsättning för att de skall kunna bryta ned eller avgifta ämnen som är farliga för miljön och levande varelser. Alla metaboliska reaktioner förmedlas av enzymer. Dessa tillhör grupperna oxidoreduktas, hydrolaser, lyaser, transferaser, isomeraser och ligaser. Många enzymer har en anmärkningsvärt stor nedbrytningskapacitet på grund av deras ospecifika och specifika substrataffinitet. För att biologisk sanering ska vara effektiv måste mikroorganismerna enzymatiskt angripa föroreningarna och omvandla dem till ofarliga produkter. Eftersom biologisk sanering endast kan vara effektiv om miljöförhållandena tillåter mikrobiell tillväxt och aktivitet, innebär tillämpningen ofta att man manipulerar miljöparametrarna så att mikrobiell tillväxt och nedbrytning kan ske i snabbare takt.

Bioremediering sker naturligt och uppmuntras genom tillsats av levande varelser och gödselmedel. Bioremedieringstekniken är huvudsakligen baserad på biologisk nedbrytning. Den avser fullständigt avlägsnande av organiska giftiga föroreningar till ofarliga eller naturligt förekommande föreningar som koldioxid, vatten och oorganiska föreningar som är säkra för människor, djur, växter och vattenlevande organismer. Många mekanismer och vägar har belysts för den biologiska nedbrytningen av en mängd olika organiska föreningar; till exempel fullbordas den i närvaro och frånvaro av syre.

Fördelen med biologisk sanering

Det är en naturlig process, den tar lite tid, som en acceptabel avfallsbehandlingsprocess för förorenat material som jord. Mikrober kan bryta ned föroreningen och ökar i antal när föroreningen är närvarande. När föroreningen bryts ner minskar den biologiskt nedbrytbara populationen. Restprodukterna från behandlingen är vanligtvis ofarliga produkter som vatten, koldioxid och cellbiomassa.

Det kräver en mycket liten insats och kan ofta utföras på plats, ofta utan att orsaka några större störningar i den normala verksamheten. Detta eliminerar också behovet av att transportera mängder av avfall utanför anläggningen och de potentiella hoten mot människors hälsa och miljön som kan uppstå under transporten.

Det tillämpas i en kostnadseffektiv process eftersom det förlorar mindre än de andra konventionella metoderna (tekniker) som används för sanering av farligt avfall. Viktig metod för behandling av oljeförorenade platser .

Det hjälper också till att fullständigt förstöra föroreningarna, många av de farliga föreningarna kan omvandlas till ofarliga produkter, och denna funktion eliminerar också risken för framtida ansvar i samband med behandling och bortskaffande av förorenat material.

Det används inga farliga kemikalier. Näringsämnen särskilt gödselmedel tillsätts för att göra aktiv och snabb mikrobiell tillväxt. Används vanligen på gräsmattor och trädgårdar. På grund av biologisk sanering ändras skadliga kemikalier till vatten och ofarliga gaser, de skadliga kemikalierna förstörs helt .

-Enkel, mindre arbetsintensiv och billig på grund av deras naturliga roll i miljön.

Miljövänligt och hållbart .

-Föroreningar förstörs, inte bara överförs till olika miljömedier.

Nonintrusivt, vilket potentiellt kan möjliggöra fortsatt användning på platsen.

Relativt enkelt genomförande .

Effektivt sätt att sanera naturliga ekosystem från ett antal föroreningar och fungera som miljövänliga alternativ .

Objektets nackdel med bioremediering

-Det är begränsat till de föreningar som är biologiskt nedbrytbara. Alla föreningar är inte mottagliga för snabb och fullständig nedbrytning.

Det finns vissa farhågor om att produkterna av biologisk nedbrytning kan vara mer beständiga eller giftiga än moderföreningen.

Biologiska processer är ofta mycket specifika. Viktiga platsfaktorer som krävs för att lyckas är bl.a. förekomsten av metaboliskt kapabla mikrobiella populationer, lämpliga miljöbetingelser för tillväxt och lämpliga nivåer av näringsämnen och föroreningar.

Det är svårt att extrapolera från studier i bänk- och pilotskala till fullskalig verksamhet i fält.

Det behövs forskning för att utveckla och konstruera tekniker för biologisk sanering som lämpar sig för platser med komplexa blandningar av föroreningar som inte är jämnt utspridda i miljön. Föroreningar kan finnas i form av fasta ämnen, vätskor och gaser.

Det tar ofta längre tid än andra behandlingsalternativ, t.ex. grävning och avlägsnande av jord eller förbränning.

•Regulatory uncertainty remains regarding acceptable performance criteria for bioremediation. There is no accepted definition of ”clean”, evaluating performance of bioremediation is difficult.

Microorganisms and pollutants (Tables 1-5)

Heavy metals cannot be destroyed biologically (”no degradation”, changes occur in the nuclear structure of the element), but only transformed from one oxidation state or organic complex to another. Besides, bacteria are also efficient in heavy metals bioremediation. Microorganisms have developed the capabilities to protect themselves from heavy metal toxicity by various mechanisms, such as adsorption, uptake, methylation, oxidation and reduction. Mikroorganismer tar upp tungmetaller aktivt (bioackumulering) och/eller passivt (adsorption). Mikrobiell metylering spelar en viktig roll vid biologisk sanering av tungmetaller, eftersom metylerade föreningar ofta är flyktiga. Kvicksilver, Hg (II) kan till exempel biometyleras av ett antal olika bakteriearter Alcaligenes faecalis, Bacillus pumilus, Bacillus sp., P. aeruginosa och Brevibacterium iodinium till gasformigt metylkvicksilver.

Typer av biologisk sanering

Det finns olika typer av reningstekniker eller tekniker inom ramen för biologiska saneringsprocesser. De grundläggande metoderna för biologisk sanering är följande: Biostimulering, dämpning, ökning, ventilering och högar.

Biostimulering

Denna typ av strategi är kopplad genom injektion av specifika näringsämnen på platsen (jord/grundvatten) för att stimulera aktiviteten hos inhemska mikroorganismer. Den fokuserar på stimulering av inhemska eller naturligt existerande bakterie- och svampsamhällen. För det första genom tillförsel av gödningsmedel, tillväxttillskott och spårmineraler. För det andra genom att tillhandahålla andra miljökrav som pH, temperatur och syre för att påskynda deras ämnesomsättning och metabolism. Närvaron av små mängder föroreningar kan också fungera som en stimulans genom att aktivera operonerna för biologiska saneringsenzymer. Denna typ av strategisk väg fortsätter oftast genom tillförsel av näringsämnen och syre för att hjälpa inhemska mikroorganismer. Dessa näringsämnen är livets grundläggande byggstenar och gör det möjligt för mikroberna att skapa de grundläggande kraven, t.ex. energi, cellbiomassa och enzymer för att bryta ned föroreningen. Alla behöver kväve, fosfor och kol.

Bioavdunstning

Bioavdunstning eller naturlig avdunstning är utrotning av föroreningskoncentrationer från omgivningen. Den utförs med hjälp av biologiska processer som kan omfatta (aerob och anaerob biologisk nedbrytning, upptag av växter och djur), fysiska fenomen (advektion, spridning, utspädning, diffusion, förångning, sorption/desorption) och kemiska reaktioner (jonbyte, komplexering, abiotisk omvandling).Termer som inneboende sanering eller biotransformation ingår i den mer allmänna definitionen av naturlig dämpning.

När miljön förorenas med kemikalier kan naturen arbeta på fyra sätt för att städa upp: 1) Små insekter eller mikrober som lever i jord och grundvatten använder vissa kemikalier som föda. När de fullständigt smälter kemikalierna kan de omvandla dem till vatten och ofarliga gaser. 2) Kemikalier kan fastna eller sorbera på jorden, som håller dem på plats. Detta renar inte kemikalierna, men kan hindra dem från att förorena grundvattnet och lämna platsen. 3) När föroreningar rör sig genom marken och grundvattnet kan de blandas med rent vatten. Detta minskar eller späder ut föroreningarna. 4) Vissa kemikalier, som olja och lösningsmedel, kan avdunsta, vilket innebär att de övergår från vätskor till gaser i marken. Om dessa gaser släpps ut i luften vid markytan kan solljuset förstöra dem. Om den naturliga dämpningen inte är tillräckligt snabb eller fullständig, förstärks den biologiska saneringen antingen genom biostimulering eller bioaugmentering.

Bioaugmentering

Det är en av mekanismerna för biologisk nedbrytning. Tillsats av mikroorganismer som bryter ned föroreningar (naturliga/exotiska/konstruerade) för att öka den biologiska nedbrytningskapaciteten hos inhemska mikrobiella populationer i det förorenade området, vilket kallas bioaugmentering. För att snabbt öka den naturliga mikroorganismpopulationens tillväxt och öka nedbrytningen av de mikroorganismer som företrädesvis äter på föroreningsplatsen. Mikrober samlas in från saneringsplatsen, odlas separat, modifieras genetiskt och återförs till platsen. Som exempel kan nämnas att alla viktiga mikroorganismer finns på platser där jord och grundvatten är förorenade med klorerade etener, t.ex. tetrakloretylen och trikloretylen. Det används för att se till att in situ-mikroorganismerna helt kan avlägsna och omvandla dessa föroreningar till etylen och klorid, som inte är giftiga.

Bioaugmentering är en process där man i ett system tillsätter konstruerade mikrober som fungerar som abioremedierare för att snabbt och fullständigt avlägsna komplexa föroreningar. Dessutom visar och bevisar genetiskt modifierade mikroorganismer att de kan öka nedbrytningseffektiviteten för ett brett spektrum av miljöföroreningar. På grund av att de har olika metaboliska profiler för att omvandlas till mindre komplexa och ofarliga slutprodukter. Naturliga arter är inte tillräckligt snabba för att bryta ned vissa föreningar, så för att underlätta detta måste de genetiskt modifieras genom DNA-manipulering. Genetiskt modifierade mikrober bryter ned föroreningar mycket snabbare än de naturliga arterna och konkurrerar i hög grad med de inhemska arterna, rovdjur och även olika abiotiska faktorer. Genetiskt modifierade mikroorganismer har visat sig ha potential för biologisk sanering av jord, grundvatten och aktiverat slam och uppvisar en förbättrad nedbrytningsförmåga för ett brett spektrum av kemiska och fysikaliska föroreningar.

Genetiskt modifierade mikroorganismer (GEMs)

Genetiskt modifierade mikroorganismer är mikroorganismer vars genetiska material redan har ändrats genom att man tillämpar gentekniska metoder som är inspirerade av naturligt eller artificiellt utbyte av arvsmassa mellan mikroorganismer. Denna typ av konstnärligt arbete och vetenskapligt förfarande benämns huvudsakligen som rekombinant DNA-teknik. Gentekniken har förbättrat utnyttjandet och elimineringen av farligt oönskat avfall under laboratorieförhållanden genom att skapa genetiskt modifierade organismer . Rekombinanta levande organismer kan erhållas genom rekombinant DNA-teknik eller genom naturligt utbyte av genetiskt material mellan organismer. För närvarande kan man föra in lämpliga gener för produktion av särskilda enzymer som kan bryta ned olika föroreningar.

Genetiskt modifierade mikroorganismer (GEM) har visat sig ha potential för biologiska saneringstillämpningar i jord-, grundvatten- och aktiverat slam-miljöer, där de uppvisar en förbättrad nedbrytningsförmåga som omfattar ett brett spektrum av kemiska föroreningar. På senare tid har ett antal möjligheter öppnats för att förbättra nedbrytningsförmågan med hjälp av gentekniska strategier. Exempelvis kan man genetiskt manipulera hastighetsbegränsande steg i kända ämnesomsättningsvägar för att öka nedbrytningshastigheten, eller så kan helt nya ämnesomsättningsvägar införlivas i bakteriestammar för nedbrytning av tidigare svårnedbrytbara föreningar. Inom GEMs ska fyra aktiviteter/strategier genomföras, nämligen följande: (1) modifiering av enzymspecificitet och affinitet, (2) konstruktion och reglering av vägar, (3) utveckling, övervakning och kontroll av bioprocesser, (4) bioaffinitetssensortillämpningar med biorapportering för kemisk avkänning, minskning av toxicitet och slutpunktsanalys. Bakteriernas essentiella gener bärs på en enda kromosom, men gener som specificerar enzymer som krävs för katabolism av vissa av dessa ovanliga substrat kan bäras på plasmider. Plasmider har varit inblandade i katabolismen. Därför kan GEMs användas effektivt för biologisk nedbrytning och kan utgöra ett forskningsområde med stora konsekvenser i framtiden.

Fördelar med GEMs vid biologisk sanering: Den viktigaste funktionen är att påskynda återvinningen av förorenade avfallsplatser, öka substratnedbrytningen, visa en hög katalytisk eller användningskapacitet med en liten mängd cellmassa, skapa säkra och rena miljöförhållanden genom att dekontaminera eller neutralisera alla skadliga ämnen.

Nackdelar med GEM i biologisk sanering: De största nackdelarna är att de aldrig utförs i det traditionella förfarandet, i vissa fall sker celldöd, vilket innebär en utmaning i samband med att de släpps ut i omgivningen. På en viss nivå har det visat sig att fördröjning av tillväxt och substratnedbrytning, säsongsvariation och andra abiotiska faktorers fluktuationer har en direkt och indirekt påverkan och ett förhållande till den mikrobiella aktiviteten.

Bioventing

Bioventing innebär att syre ventileras genom marken för att stimulera tillväxten av naturliga eller introducerade bakterier och svampar i marken genom att ge syre till befintliga markmikroorganismer; det är faktiskt funktionellt i aerobt nedbrytbara föreningar. Bioventing använder låga luftflöden för att ge tillräckligt med syre för att upprätthålla den mikrobiella aktiviteten. Syre tillförs oftast genom direkt luftinjektion i kvarvarande föroreningar i marken med hjälp av brunnar. Adsorberade bränslerester bryts ned biologiskt, och flyktiga föreningar bryts också ned biologiskt när ångorna rör sig långsamt genom biologiskt aktiv jord. Många forskare har visat att biologisk sanering av oljeförorenad jord med hjälp av bioventing är effektiv.

Biopiles

Biopiles är ett sätt att behandla uppgrävd jord som förorenats med aerobt sanerbara kolväten i ”biopiles”. Biopiles (även kallade bioceller, bioheaps, biomounds och compost Piles) används för att minska koncentrationerna av petroleumföroreningar i uppgrävda jordar under tiden för biologisk nedbrytning. I denna process tillförs luft till biopilesystemet genom ett system av rörledningar och pumpar som antingen tvingar in luft i högen under övertryck eller drar luft genom högen under undertryck . Den mikrobiella aktiviteten ökas genom mikrobiell respiration och resultatet av nedbrytningen av adsorberade petroleumföroreningar blir då högt .

Slutsats

Biologisk nedbrytning är ett mycket fruktbart och attraktivt alternativ för sanering, rengöring, hantering och återvinningsteknik för att lösa förorenade miljöer med hjälp av mikrobiell aktivitet. Hastigheten för nedbrytning av oönskade avfallssubstanser bestäms av konkurrensen med andra biologiska agenter, otillräcklig tillförsel av viktiga näringsämnen, obekväma yttre abiotiska förhållanden (luftning, fukt, pH, temperatur) och låg biotillgänglighet hos föroreningen. På grund av dessa faktorer är den biologiska nedbrytningen i naturliga förhållanden inte mer framgångsrik och leder till mindre gynnsamma förhållanden. Bioremediering kan vara effektiv endast om miljöförhållandena tillåter mikrobiell tillväxt och aktivitet. Bioremediering har använts på olika platser i världen med varierande framgång. Fördelarna är i huvudsak större än nackdelarna, vilket framgår av antalet platser som väljer att använda denna teknik och dess ökande popularitet med tiden. I allmänhet utforskas olika arter från olika platser och de är effektiva i kontrollmekanismen.