Agricultură

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Această intrare va fi wikificată
Această intrare sau secțiune pe tema tehnologiilor de mediu nu este încă formatată conform standardelor .
Contribuiți la îmbunătățirea acestuia în conformitate cu convențiile Wikipedia .

Agricultura funciară este o tehnică de recuperare a solurilor contaminate de poluanți (hidrocarburi, metale grele etc.) care exploatează acțiunea biologică și biodegradativă operată de microorganisme, atât native, cât și non-native; Agricultura teritorială se efectuează de obicei ex-situ și mai rar in-situ.

Principiul de funcționare al acestui sistem se bazează pe acțiunea biodegradativă a microorganismelor selectate pentru intervenție, care trebuie să fie în măsură substanțială să se hrănească cu agenți poluanți, adică capabili să le degradeze și, în consecință, să refacă situl compromis.

Această tehnică prevede schematic îndepărtarea stratului de sol poluat și așezarea ulterioară pe un pat de drenaj, așezat la rândul său pe o acoperire impermeabilă cu funcție de conținut; ulterior stratul de sol poluat este irigat cu apă îmbogățită cu oxigen, substanțe nutritive și eventual alți aditivi.

Levigatul produs este apoi recirculat după ce a fost purificat sau fără a fi supus niciunei purificări, care depinde de cazul specific. Recircularea levigatului se efectuează deoarece nu este posibil să se obțină o remediere a contaminanților într-un singur ciclu deoarece microorganismele necesită adesea timpi de acțiune foarte lungi, astfel încât ciclurile trebuie să fie multiple, astfel încât cantitatea de poluanți să fie redusă la fiecare ciclu din solul tratat. Irigarea în scopul îmbogățirii nutriționale a solului contaminat este efectuată pentru a promova proliferarea microbiană, pentru a accelera procesul de bioremediere.

Mecanism

Având în vedere variabilitatea metabolică enormă a microorganismelor, de la bacterii și ciuperci până la protozoare, în natură există specii microbiene cu metabolismuri și enzime care le permit să se utilizeze ca substraturi nutritive și surse de carbon și substanțe care pentru majoritatea celorlalte organisme sunt nocive, toxice sau mutagene , cum ar fi hidrocarburi și mai specific PAH (Hidrocarburi policiclice-aromatice). Microorganismele dotate cu aceste căi metabolice utilizează acești poluanți ca nutrienți și sursă de energie pentru procesele normale de viață, deci pentru multiplicarea și creșterea celulelor, la fel ca alte organisme și microorganisme folosesc glucoza ca substrat energetic. Având în vedere că microorganismele sunt dotate cu o capacitate deosebit de eficientă de adaptare, atunci când un anumit sit este contaminat de hidrocarburi, fie că este vorba de un sol, un râu sau o zonă marină, populația microbiană prezentă, formată dintr-o mare varietate de specii care coabită și colaborează foarte des între ei, suferă modificări calitative și cantitative considerabile pe baza capacităților metabolice și biochimice ale fiecărei specii care alcătuiesc populația. Acest tratament de bioremediere implică în esență două tipuri diferite de intervenție:

  • Biostimulare : multiplicarea populației microbiene indigene prezente pe sol.
  • Bioaugmentare : introducerea populațiilor microbiene non-native selectate.

Primul tip de intervenție, definit ca „biostimulare”, prevede o îmbogățire localizată a nivelurilor de nutrienți și a concentrațiilor de oxigen din sol pentru a favoriza cinetica fiziologică a tulpinilor microbiene reziduale. Motivul pentru care încercăm să favorizăm dezvoltarea și proliferarea speciilor microbiene reziduale din situl contaminat este că microorganismele supraviețuitoare sunt foarte probabil capabile să exploateze poluanții sau cel puțin o parte din aceștia ca substrat nutrițional; în practică, poluarea sitului a dus la o selecție dintre speciile microbiene prezente, dintre care doar cei capabili să se adapteze la această schimbare au reușit să supraviețuiască, astfel încât în ​​sit există deja specii potențial capabile să efectueze bioremedierea dorită sau cel puțin pentru a contribui la proces. Cu toate acestea, problema este că, deși sunt prezente speciile capabile de potențial bioremediere a sitului contaminat, cantitatea lor nu este suficientă pentru a efectua corect remedierea într-un timp rezonabil și fezabil; din acest motiv, este necesar să se încurajeze creșterea și proliferarea acestor specii native care sunt deja capabile să efectueze recuperarea, chiar dacă doar parțial.

Al doilea tip de intervenție, numit „bioaugmentare”, constă în schimb în introducerea în solul contaminat a starterelor microbiene, alcătuite din tulpini selectate, pentru activitatea de biodegradare a compușilor organici poluanți. Speciile externe care urmează să fie administrate în locul contaminat sunt studiate și testate în laborator pentru a verifica caracteristicile și capacitățile acestora.

Condiții particulare se referă la posibilitatea, din partea microorganismelor naturale, de a opera reacții de dehalogenare pe compuși sintetici, numiți xenobiotice. Numeroase grupuri de cercetare dezvoltă în prezent tulpini (Arthrobacter HA1, Pseudomonas fluorescens NRRL - B - 18296, Methilomonas metanica, Methylosinus trichosporum) capabile să catalizeze hidrocarburi alifatice precum diclorometan și triclorometan, clorhexan și fluoropentan.

Tehnica poate avea loc atât la fața locului [1], cât și la fața locului [2] .

Etapele intervenției

Principalele faze ale procesului de exploatare a terenurilor sunt:

  • Caracterizarea zonei pentru a determina compoziția chimică și localizarea stratigrafică a poluanților din sol;
  • Definirea volumelor de sol implicate de prezența contaminanților;
  • Caracterizarea microbiologică (CFU / ml), în laborator, a tulpinilor microbiene indigene prin tehnici de îmbogățire și definirea ulterioară a parametrilor trofici și funcționali care stimulează creșterea acestora;
  • Pregătirea, în prezența florei microbiene deosebit de eficiente și adaptate, a unui plan de distribuție, prin stropire și percolare, a soluțiilor de macronutrienți (nitrați și fosfați) și a micronutrienților (factori de creștere și vitamine);
  • Injectarea starterelor microbiene selectate în soluția de percolare cu analiză periodică a reproducerii biologice și a acțiunii de biodegradare;
  • Protocol de eșantionare și analiză a parametrilor fizici și chimici efectuați pe teren (saturație și procent de oxigen dizolvat în soluția circulantă, pH și potențial redox) și în laborator prin intermediul analizei cromatografice și a masei gazoase a compușilor organici țintă.

Parametrii de funcționare

Capacitatea de biotratare și timpii acțiunii de depoluare depind în general de trei condiții diferite:

  • Complexitatea structurii moleculare a fracțiunilor de hidrocarburi;
  • Compoziția geologică (structura și textura solului) și adâncimea amplasării straturilor contaminate;
  • Hidrodinamica solului cu o referire specială la poziția și excursia nivelului apei subterane. Acest element reprezintă factorul de risc major legat de difuzia teritorială a substanțelor poluate cu un transfer continuu al compușilor sintetici pe perioade prelungite (până la 10 ani).

Aplicații

Obiectivul principal al tehnicilor de amenajare a teritoriului se referă la localizarea, la nivelul centurii poluate, a unei flore microbiene sedentare și adaptate capabile să realizeze, pe lângă faza de inoculare și condiționare, o acțiune eficientă de catalizare a contaminanților adsorbiți de fracțiunile argiloase.și sol coloidal. Aplicații tipice sunt remedierea contaminării solului și a apelor subterane prin hidrocarburi (poluare localizată) și pesticide (poluare difuză) compuși sintetici din industria petrolieră, tăbăcească, metalurgică și a lemnului, spălătorii industriale, industriile de plastic. În cazul solurilor contaminate cu hidrocarburi și amestecuri de compuși organici cu lanț liniar, timpii de tratament pentru solurile cu permeabilitate medie sunt de 4 - 6 luni; în cazul compușilor xenobiotici, cum ar fi compușii aromatici halogenați, timpul de tratament poate fi mai mare de 8-12 luni.

Notă

  1. ^ La fața locului: intervenții efectuate cu mișcarea și îndepărtarea materialelor și a solului poluat, dar cu tratament în zona sitului în sine; de obicei mai puțin costisitoare decât în ​​afara amplasamentului.
  2. ^ Off site: intervenții efectuate cu mișcarea și îndepărtarea materialelor și a solului poluat, în afara amplasamentului în sine, pentru a începe materialele și solul în stațiile de epurare autorizate sau în depozitele de deșeuri.

Bibliografie

Elemente conexe

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Landfarming&oldid=110419350 ”