Mikrobielle Abfallwirtschaft: Bioremediation bei Umweltverschmutzung

Mikroben, einschließlich Bakterien und Pilze, werden zunehmend eingesetzt, um Boden und Wasser zu behandeln, die durch Abfallprodukte aus der großflächigen Tierhaltung sowie durch Umweltverschmutzung durch Erdölverschmutzungen und die Entsorgung gefährlicher Chemikalien verschmutzt wurden. Viele dieser Mikroben können Abfallprodukte metabolisieren und sie unschädlich machen oder sogar schädliche Substanzen in nützliche Produkte wie Methangas umwandeln.

Biologische Abbau von Erdölprodukten durch Bakterien

Ein im September 2010 im Journal of Environmental Science veröffentlichter Artikel untersuchte die Fähigkeit von elektrischen Feldern, die Effizienz des biologischen Abbaus von Bakterien auf Erdölprodukten im Boden zu verbessern. In dieser Studie verwendeten Forscher Bodenproben, die 50 Gramm Erdöl pro Kilogramm Boden enthielten, und stellten fest, dass ein Gleichstrom von 1,0 Volt den Abbau des Erdöls um das 1,6-fache erhöhte, verglichen mit Bakterien, die nicht elektrischen Feldern ausgesetzt waren. Die Studie kam zu dem Schluss, dass ein Gleichstrom den biologischen Abbau von Erdölverschmutzung durch Bakterien beschleunigen kann.

Mikroben kontrollieren die Ammoniakkonzentrationen im Boden

Ammoniak aus Harnstoff- und Harnsäureabfällen, die von großen Hühnerfarmen produziert werden, hat eine enorme Auswirkung auf die Wasser- und Bodenqualität. Das Journal of Environmental Quality veröffentlichte eine Studie über den Einsatz von Mikroben zur Kontrolle der Mengen an Ammoniak, die aus landwirtschaftlichen Abfällen in die Umwelt ausgewaschen werden. Die Autoren stellten fest, dass die Konzentrationen bestimmter Pilzarten in Hühnerabfällen dreimal zunahmen, wenn sie mit kommerziell erhältlichen Zusatzstoffen behandelt wurden, um den Abfall zu übersäuern, in der Hoffnung, den in die Umwelt gelangenden Ammoniak zu kontrollieren. Die Studie kam zu dem Schluss, dass Harnsäure-abbauende Pilze die Mengen an Ammoniak in Abfällen innerhalb von zwei Wochen signifikant verringern könnten.

Pestizidabbau

Bakterienarten wie Pseudomonas bauen Pestizide in verschmutzten Gewässern ab. Ein Artikel in Environmental Science and Pollution Research International untersuchte die Auswirkungen von Pseudomonas auf die Renaturierung eines Sees in Polen in der Nähe des Standorts einer Pestizideinleitung, indem sie die Mengen an Plankton im Wasser bewerteten. Die Autoren verwendeten die Menge an Plankton als Maß für die Gesundheit des Sees. Die Studie ergab, dass erhöhte Konzentrationen von Pseudomonas Pestizide viel effizienter abbauten als Wasserproben mit geringeren Mengen des Mikroben, wie durch die erhöhten Planktonwerte im Wasser angezeigt.

Erzeugung von Methangas

Eine in Water Research veröffentlichte Studie bewertete die Effizienz von methanogenen Bakterien oder methanproduzierenden Bakterien bei der Umwandlung des Gases aus Abfällen von Schweinefarmen in eine alternative Methanquelle. Die Autoren verglichen mehrere Bakterienarten, um festzustellen, welche den höchsten Methanertrag lieferte. Die Studie ergab, dass bestimmte Bakterienstämme, sogenannte Methanomicrobiales, den höchsten Methanertrag aus Abfällen von Schweinefarmen ergaben.