Biodegradacja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Mokry papierowy pojemnik ulegający biodegradacji.
Sztućce wykonane z materiału podlegającego biodegradacji.

Biodegradacja (gr. bios = życie, łac. degradatio = obniżenie)[1]biochemiczny rozkład związków organicznych przez saprobionty (głównie bakterie[1][2][3][4] i grzyby[1][2][4], ale także pierwotniaki, promieniowce, glony i robaki)[1] na proste związki nieorganiczne[1][2][3][4]. Poza organizmami żywymi, do biodegradacji przyczyniają się także czynniki naturalne, takie jak: światło słoneczne, tlen z powietrza i woda[3]. Dzięki niej rozkładowi może ulegać nawet 95% substancji organicznej[1].

Biodegradacja jest procesem bardzo powszechnym. Przebiega we wszystkich biocenozach. Zamyka ona cykle biogeochemiczne większości pierwiastków chemicznych, poprzez doprowadzenie związków do form przyswajalnych przez rośliny. O ile biodegradacja związków występujących naturalnie przebiega bardzo szybko (przykładem są lasy równikowe), o tyle rozkład substancji sztucznych, wytworzonych przez człowieka, może trwać nawet do kilku tysięcy lat (np. pochodne ropy naftowej, pestycydy, materiały wybuchowe)[2]. Mimo tego, proces ten ma duże znaczenie w zachowaniu środowiska naturalnego, ponieważ zmniejsza stopień jego zanieczyszczenia[3].

Dużą zdolność do biodegradacji wykazują zasobne w próchnicę, biologicznie aktywne gleby[1].

Rozkład szczątków organicznych przebiega zarówno w obecności tlenu, jak i przy jego braku. Aeroby degradują je, wykorzystując tlen jako utleniacz. Anaeroby zastępują tlen azotanami, siarczanami, jonami metali lub dwutlenkiem węgla. W ten sposób metanotrofy potrafią rozkładać węglowodory alifatyczne, a nawet ich halogenki[2].

Obecnie zastępuje się trwałe tworzywa sztuczne i detergenty odpowiednikami, które ulegają biodegradacji[3].

W przeciwieństwie do mineralizacji, terminu biodegradacja używa się raczej w odniesieniu do substancji szkodliwych (np. pestycydów)[1].

Zastosowania biodegradacji[edytuj | edytuj kod]

Najpopularniejszym wykorzystaniem biodegradacji przez człowieka są filtry awaryjne w biologicznych oczyszczalniach ścieków[1][2][4] oraz stawach biologicznych, służących do fermentacyjnego oczyszczania odpadów (np. z cukrowni). Konieczne jest zapewnienie odpowiednich warunków dla mikroorganizmów przeprowadzających biodegradację. Należy utrzymywać odpowiednią temperaturę oraz usunąć ze ścieków substancje toksyczne dla biodegradatorów (np. detergenty, pestycydy)[1].

Ma również zastosowanie na składowiskach odpadów[2][4], przy produkcji biogazu z odpadów i ścieków, biomasy paszowej ze ścieków[1][2][4] oraz rozpuszczalnych w wodzie pestycydów w opakowaniach podatnych na biodegradację[1].

Badania nad biodegradacją[2][edytuj | edytuj kod]

Przez wiele lat na Ziemi nagromadziły się ogromne ilości odpadów, a nowe są wytwarzane każdego dnia. W związku z tym trwają pracę nad zwiększeniem zdolności biodegradacyjnych mikroorganizmów. Równolegle do nich poszukiwane są biodegradowalne zamienniki do obecnie wykorzystywanych w przemyśle materiałów. Takie zamienniki musiałyby jednak spełniać wszystkie wymogi, które spełniają obecnie wykorzystywane tworzywa. Badania skupiają się głównie na polimerach, których produkcja w 2002 roku wyniosła ponad 180 mld ton. Rozwiązania problemu poszukuje się w dwóch kierunkach:

Przypisy

  1. 1,00 1,01 1,02 1,03 1,04 1,05 1,06 1,07 1,08 1,09 1,10 1,11 WIEM, darmowa encyklopedia: Biodegradacja. [dostęp 2013-07-28].
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 Encyklopedia Biologia. Agnieszka Nawrot (red.). Kraków: Wydawnictwo GREG, s. 60-61. ISBN 978-83-7327-756-4.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Podręczny słownik chemiczny. Romuald Hassa, Janusz Mrzigod, Janusz Nowakowski (redaktorzy). Wyd. I. Katowice: Videograf II, 2004. ISBN 8371832400.
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 Słownik terminów biologicznych PWN: biodegradacja. [dostęp 2013-07-28].