Labore zur Bioremediation: Kleinschalige Experimente zur Umweltsanierung

Bioremediation wird im Bereich der Biotechnologie eingesetzt und ist der Prozess, Umweltprobleme mit biologischen Mitteln zu überwinden. Wichtige Anwendungen umfassen die Reinigung von petroleumkontaminiertem Boden, tetrachlorethylen-befallenem Land und von Ölverschmutzungen betroffener Gebiete. Immer vor der großflächigen, umweltweiten Nutzung werden die Bioremediationsoptionen und -methodologien in situ im Labor getestet. Es ist interessant zu beachten, dass der erste jemals patentierte Organismus ein gentechnisch veränderter, ölabbauender Organismus war.

Biozell- und Bio-Pfahl-Designs

• Umweltschützer entwickelten Biozell- und Bio-Pfahl-Technologie, um das Problem der Erdölkontamination in Böden zu überwinden, ein großes globales Problem. Obwohl auf Bodenflächen von bis zu 30 bis 100 Kubikmetern angewendet, wurden laut dem Department of Environmental Conservation (DEC) frühe Experimente an kleinen Proben mit einheimischen (natürlich vorkommenden) Mikroorganismen durchgeführt. Optimale pH-Werte für Erdöl-verbrauchende Mikroorganismen sind 7, obwohl eine kleine Menge Kalk erforderlich sein kann, um dies zu erreichen. Betriebstemperaturen zwischen 40 und 100 Grad Fahrenheit sind erforderlich.

Ansatz für tetrachlorethylen-befallene Standorte

• Selbst wenn es natürlich vorkommt und sich anreichert, muss Tetrachlorethylen (und seine verwandten Verbindungen) aus der Umwelt entfernt werden. Bioremediationslösungen werden zuerst im Labor entwickelt und getestet, bevor eine Skalierung möglich ist. Neue Bio-Trap-Probennehmer, die in situ Mikroorganismen verwenden, werden zur Auswertung der Reinigung eingesetzt. Anschließend wird ein Biostimulation-"Pilottest" durchgeführt. Konzentrationen des angefallenen Nebenprodukts cis-Dichlorethan lagen zwischen 10 und 100 mg/L, wie von Microbe berichtet. Nach dem Testen wird eine leistungsstarke Lösung ausgewählt, wie z. B. HRC-Injektion (hydrogen releasing compound) in den betroffenen Boden oder das betroffene Land.

Räumungsarbeiten bei Ölverschmutzungen

• Selbst riesige und schädliche Ölverschmutzungen benötigen eine laborgestützte Bioremediationstests, bevor eine erfolgreiche Reinigung erfolgen kann. Laut Florida Sea Grant wurde die Gesamtmenge des ausgelaufenen Öls bei der Ölverschmutzung im Golf von Mexiko 2010 auf zwischen 600 und 4.000 Kubikmetern geschätzt. Zusätzlich zu der bei der Erdölkontaminationsentfernung mit Biozellen und Bio-Pfählen verwendeten Technik wird ein Prozess namens "Seeding" durchgeführt, bei dem natürlich vorkommende Mikroorganismen zu Proben kontaminierten Wassers hinzugefügt werden. Die Mikroorganismen verursachen eine verstärkte Biodegradierung in Massenkultur-Laborexperimenten oder in vor Ort befindlichen Bioreaktoren. Das Einsäen mit effizienten abbauenden Organismen reduziert Öl unter kontrollierten Laborbedingungen, wurde jedoch noch nicht in groß angelegten Operationen im offenen Wasser getestet und ausgewertet.