Biodegradace

Biodegradací se obecně rozumí biologické odbourávání organických látek. Je to speciální případ degradace, při níž dochází k rozkladu polymerů působením biologických činitelů. Tento proces využívá přírodní bakteriální kmeny, které umožňují přirozený rozklad kontaminantu a to až na neškodné produkty - oxid uhličitý a vodu. Jde o speciální bakterie, které jsou schopny zpracovat nežádoucí organické sloučeniny jako zdroj uhlíku a energie pro svůj růst.

Biodegradace se týká jak přírodních látek, tak zejména látek, které se do životního prostředí dostaly lidskou činností. Biodegradace je ovlivňována zejména teplotou, světlem, živinami, pH, vlhkostí a přítomností kyslíku.

Schopnost mikroorganismů degradovat uhlovodíky je známa od roku 1895, kdy byl Miyoshim popsán růst kvasinek na parafínech a dále byla objevena schopnost bakterií využít methan jako zdroj uhlíku. Postupně bylo prokázáno, že mohou rozkládat prakticky všechny složky surové ropy a mnoho dalších uhlovodíků. V současné době je popsáno přes 200 druhů mikroorganismů, které jsou schopny rozkládat uhlovodíky. Některé jsou schopny využívat pouze jediný uhlovodík, ale prozatím není znám mikrobiální kmen, který by odbourával celou škálu uhlovodíků přítomných např. v surové ropě. Proto se na degradaci podílí spíše mikrobiální společenství.

Každé prostředí je charakterizováno tzv. degradační kapacitou, která se definuje jako maximální úroveň mikrobní aktivity, kterou lze očekávat za konkrétních environmentálních podmínek. Činnost organismů ovlivňují jak fyzikálně-chemické, tak biologické faktory. Hlavními biologickými faktory jsou množství přítomných organismů, jejich genetická výbava, schopnost adaptace a aklimatizace. Mezi fyzikálně-chemické faktory se řadí parametry okolního prostředí (koncentrace kyslíku a jiných akceptorů elektronů, koncentrace dusíku a fosforu, dostupnost živin, teplota, pH, salinita a vlhkost prostředí), vlastnosti kontaminující látky (její struktura, toxicita, biodostupnost a biodegradabilita), přítomnost dalších chemických látek, které by na dané lokalitě potlačovaly či zcela znemožňovaly reprodukční a biodegradační aktivitu organismů.

Neexistuje obecné využití biodegradace. Nejčastěji se však uplatňuje při dekontaminaci půd organickými látkami. Biodegradace se také využívá při čištění vod odpadních, podzemních tak pro jejich dočišťování.