science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers ontwikkelen een techniek die het gebruik van nanodeeltjes en bioremediatie combineert om vervuilde bodems te saneren

Vervuilde bodems. Krediet:Elhuyar Fundazioa

Het Baskische Instituut voor Landbouwkundig Onderzoek en Ontwikkeling Neiker-Tecnalia onderzoekt momenteel een strategie om bodems te herstellen die zijn verontreinigd met organische verbindingen die chloor bevatten (organochloorverbindingen). Het innovatieve proces bestaat uit het combineren van de toepassing van ijzervrije nanodeeltjes met bioremediatietechnieken. De bedrijven Ekotek en Dinam, de UPV/EHU-Universiteit van Baskenland en Gaiker-IK4 nemen ook deel aan dit project dat bekend staat als NANOBIOR.

Bodems die zijn aangetast door organochloorverbindingen zijn zeer moeilijk te ontsmetten. Onder deze organochloorverbindingen bevinden zich enkele insecticiden die voornamelijk worden gebruikt om insectenplagen te bestrijden, zoals DDT, aldrin, dieldrin, endosulfan, hexachloorcyclohexaan, toxafeen, chloordecon, mirex, enz. Het is een bekend feit dat het gebruik van veel van deze insecticiden momenteel verboden is vanwege hun impact op het milieu en het risico dat ze vormen voor de menselijke gezondheid.

Om in de bodem aanwezige organochloorverbindingen (organische verbindingen waarvan de moleculen chlooratomen bevatten) af te breken, de organisaties die deelnemen aan het project stellen een strategie voor op basis van de aanvraag, aanvankelijk, van nul-ijzer-nanodeeltjes die helpen om de chlooratomen in deze verbindingen te elimineren. Zodra deze atomen zijn geëlimineerd, de bioremediatie wordt uitgevoerd (een proces waarbij micro-organismen, schimmels, planten of daarvan afgeleide enzymen worden gebruikt om een ​​door verontreinigingen veranderd milieu in zijn natuurlijke staat te herstellen).

Het bioremediatieproces dat door Neiker-Tecnalia wordt ontwikkeld, omvat twee hoofdstrategieën:biostimulatie en bioaugmentatie. De eerste bestaat uit het stimuleren van de reeds in de bodem aanwezige bacteriën door toevoeging van voedingsstoffen, vochtigheid, zuurstof, etc. Bioaugmentatie is gebaseerd op het aanbrengen van bacteriën met het gewenste afbrekende vermogen op de bodem. Als onderdeel van dit proces, Neiker-Tecnalia verzamelt monsters van bodems die zijn verontreinigd met organochloorverbindingen en isoleert in het laboratorium de bacteriesoorten die een groter vermogen hebben om deze verontreinigingen af ​​te breken. Zodra de meest interessante stammen zijn geïsoleerd, vervolgens wordt de hoeveelheid van deze bacteriën in het laboratorium vergroot en wordt de te saneren grond ermee geënt.

Krediet:Elhuyar Fundazioa

Bank van effectieve stammen om organochloorverbindingen te bestrijden

De eerste stap voor Neiker-Tecnalia is het identificeren van bacteriesoorten die in staat zijn om organochloorverbindingen af ​​te breken, zodat er een reeks interessante soorten beschikbaar is voor gebruik in bioremediatie. Deze bank verzamelt stammen die in Baskenland zijn verzameld en maakt het mogelijk om bacteriën beschikbaar te stellen die kunnen worden gebruikt als bodemsaneringselement.

De combinatie van toepassing van ijzervrije nanodeeltjes en bioremediatie is een belangrijke stap voorwaarts op het gebied van bodemsanering; het biedt het extra voordeel dat ze mogelijk in situ kunnen worden toegepast. Dus deze methodiek die zich momenteel in de verkennende fase bevindt, andere processen kunnen vervangen, zoals het afgraven van verontreinigde gronden, zodat deze kunnen worden ingeperkt en/of behandeld. Wat is meer, de combinatie van beide technieken maakt het mogelijk om de decontaminatietijden te verkorten, wat veel langer zou duren als alleen bioremediatie wordt gebruikt.