Faktory ovlivňující biodegradaci

Teplota - je velmi důležitý faktor ovlivňující mikroorganickou činnost a tím i degradaci organických látek. Při zvýšené teplotě dochází k rychlejší degradaci organických sloučenin v půdě. Při zvýšení teploty o 10 °C se degradační rychlost zdvojnásobí. Zvýšením teploty se snižuje adsorpce kontaminantů, což zvyšuje dostupnost organických sloučenin k degradaci. Pokud dojde ke snížení teploty, mikrobiologická degradační rychlost se naopak sníží. Pro biodegradaci ropných látek se může použít i nízkých teplot (5 °C a výše). Ideální teplota pro biodegradaci se pohybuje od 18 - 35 °C.

Vlhkost půdy - je potřebná pro aktivitu mikroorganismů v půdě. Při vlhkosti od 50 % do 70 % je aerobní biodegradace organických látek nejúčinnější. Voda také způsobuje rozklad kontaminantů a nutrietů pro snadnější přísun k mikroorganismům.

Množství kyslíku - k aerobní biodegradaci organických kontaminantů se přibližně požadují tři části kyslíku ku jedné části organických látek při dosažení úplné mineralizace. Kyslík je dodáván ve formě ozónu, peroxidu vodíku, vzduchu, čistého atomárního kyslíku nebo rozpuštěný ve vodě.

Výskyt nutrietů - při mikrobiální degradaci organických sloučenin je vyžadována přítomnost nutrietů (živin) potřebných k pomoci bakteriím zvýšit jejich schopnost degradovat organické sloučeniny a tím pádem umožnit optimální biologický růst. Nutriety rozdělujeme na mikroživiny a makroživiny. V praxi se zajišťuje dostatek dusíkatých, fosforečných a draselných živin dodáním umělých hnojiv.

pH prostředí - biologická činnost organismů je velmi ovlivněna pH. Existuje celá řada mikroorganismů, některé z nich jsou schopny přežít ve velkém rozsahu pH, přitom druhá řada může přijímat jen malé změny. Pro odbourávání organických látek je obvykle optimální pH v rozmezí 6,5 - 8,5.

Rozpustnost polutantů - rozhodujícím procesem biodegradace je dostupnost odbourávané sloučeniny pro mikroorganismy. Sloučeniny více rozpustné ve vodě jsou dostupnější pro degradující enzymy a naopak. Celá řada mikroorganismů může vytvářet emulgátory, které zvyšují povrchovou plochu substrátu, popřípadě mohou modifikovat své buněčné povrchy tak, aby znásobily svou afinitu k hydrofilním uhlovodíkům pro zlepšení jejich absorpce. Taktéž povrchové aktivní látky mohou zvýšit rozpustnost sloučeniny a tím i biologickou degradovatelnost.

Disperze a difúze polutantů - vlivem podzemní vody dochází k rozšíření rozpuštěných kontaminantů v půdě. Tato disperze je výsledkem molekulární difúze a mechanického mísení mezi kontaminanty a podzemní vodou. Těmito pohyby jsou ovlivněné rozpuštěné látky z míst vyšších koncentrací do míst nižších s tím, že se koncentrace snižuje s rostoucí vzdáleností od zdrojů, kdy dochází k znečištění a následnému problému s optimalizací dávkování živin, bakteriálních druhů atd.

Sorpce polutantů - patří mezi nejdůležitější faktory ovlivňující chování organických látek v půdě. Jejich afinita na hlavní složky půdy ve většině případů ovlivňuje rychlost vypařování, difúze, výluhu a mikrobiologickou degradaci. Pokud dojde k ustavení sorpční rovnováhy, sorpce končí. Tento stav rovnováhy může nastat až po týdnech popřípadě měsících.

Většina látek z antropogenní činnosti je nazývána polutanty. Dle mezinárodní úmluvy EU jsou tyto látky definovány jako perzistentní polutanty, což jsou látky, které vykazují pravděpodobný toxický vliv pro člověka a životní prostředí, jsou persistentní (trvanlivé, obtížně rozložitelné), akumulují se v potravním řetězci a jsou v prostředí přenášeny na větší vzdálenosti. Perzistentní polutanty bývají často hydrofobní látky. Mezi nejzávažnější persistentní polutanty patří pesticidy, průmyslové chemikálie, nežádoucí vedlejší produkty chemických výrob.

Výsledkem biodegradace může být úplný rozklad polutantu na oxid uhličitý, vodu a anorganické soli (tzv. mineralizace), transformace na jinou látku, akumulace v degradujícím organismu, polymerace (pokud počáteční kroky degradace vedou ke vzniku vysoce reaktivních intermediárních sloučenin) nebo jiná vazba na přírodní materiál v půdě, sedimentech či vodě. Kontaminující látky obvykle představují zdroj uhlíku a energie. Některé obtížně rozložitelné látky (např. PCB obsahující dva a více atomů chloru) jsou však degradovány kometabolicky, kdy dochází pouze k částečné oxidaci. Tento proces nepřináší buňce žádnou energii, je tedy nutná přítomnost jiných organických sloučenin využitelných pro růst.

Celý proces probíhá na biodegradační ploše. Tato zatěsněná, odvodněná a řádně zkolaudovaná plocha splňuje veškeré požadavky směrnice EU, národní legislativy a závazné ČSN. Dekontaminovaný odpad může být použit jako materiál na technické zabezpečení skládky nebo při rekultivaci. Zemina po biodegradaci může být také využívána na zpětný závoz sanované lokality.

Biodegradační plocha:

K biodegradaci jsou přijímány:

-zeminy, stavební sutě a kaly znečištěné ropnými a organickými polutanty,
-odpady z dlouhodobě znečištěných míst, z havarijních úniků a různých typů zařízení (gravitační odlučovače, lapoly, sedimentační nádrže, kalová pole atd.), -kaly kontaminované ropnými látkami z usazovacích nádrží mycích ramp, -kaly z čistíren - oddělujících ropné olejovité složky od odpadních vod nebo rozbíjejících stabilní emulze (při mytí aut atd.), -kaly z odmašťoven průmyslových závodů, -kaly ze skladišť ropných látek, -kaly vznikající při manipulaci s ropnými látkami, při čistění ploch, podlah, kanálů a nádrží, které přicházejí do styku s ropnými látkami.