Data provider
Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Contact details
Compulsory sheet of the technology
Financing of the project
Application sphere
- Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and other polycyclic aromatic compounds
- other polycyclic aromatic compound
Description of environmental risk
- Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and other polycyclic aromatic compounds
- other polycyclic aromatic compound
Description of environmental risk
- Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and other polycyclic aromatic compounds
- other polycyclic aromatic compound
Description of environmental risk
Information on the technology
A technológia alkalmazásával a kreozottal szennyezett talaj PAH tartalmának biodegradációját és a PAH vegyületek immobilizációját lehet segíteni. A szennyezett talajmintákat bioszénnel, búzaszalmával valamint Pleurotus ostreatus gombával kezelték. Biodegradáció szempontjából a bioszénnel vagy búzaszalmával végzett kezelés nem volt jelentősebben hatékony módszer. Előzetes kutatási eredményeknek megfelelően a P. ostreatus-szal valamint a bioszén-P. ostreatus kombinált technológiával 58-73%-os biodegradációt lehetett elérni, emellett a kezdeti 78%-ról 55-48%-ra lehetett mérsékelni a biológiai hozzáférhetőséget. A szennyezőanyag lebontását és immobilizácóját ökotoxikológiai tesztekkel is értékelték, így vizsgálták a csírázóképességet és a teljes mikrobiális aktivitást. Mindkét vizsgálat szerint a mikoremediációs technológia hatékonyabb volt, mint a kombinált megoldás, hasonlóan a biodegradációs és immobilizációs eredményekhez.
Bár a mikoremediációs technológia hatékonyabbnak bizonyult a kombinált bioszén-P.ostreatus technológiával szemben, de utóbbi növeli a gomba enzimaktivitását és a PAH degradációs kapacitást. Így a kombinált bioremediációs technológiában nagy potenciál mutatkozik a kármentesítési hatékonyság növelése terén.
Technology classification
- biological
- biodegradation based remediation
Technology-monitoring
Costs of the technology
Mivel a technológia nem valósult meg, csak laborkísérletben vizsgálták, így a költségek erősen becsült értékek.
1 tonna bioszén ár kb. 300 $ (81000 Ft), melyet a laborkísérlet szerint 2,5 %-ban kell a szennyezett talajhoz adni. A talaj kitermelése, esetleges elszállítása jelentős költségnövekményt eredményez, 1 ha-ra a bioszén, P. ostreatus bekeverése kb. 30-35000 Ft munkaköltséggel jár.
A összköltség nagyban függ attól hogy ex situ vagy ex situ on site valósul-e meg a kezelés, továbbá a szennyezett terület nagyságától és a szennyezés mértékétől.
SWOT (evalaution based on scores)
SWOT (evaluation in words)
Biodegradáción alapuló remediáció, így elő szervezetek végzik a szennyezőanyag átalakítást. Olcsóbb, mint a hagyományos fizikai vagy fizikai−kémiai talajtisztítási eljárások. Kevesebb másodlagos szennyeződés keletkezik, a talaj biológiai aktivitása nem szűnik meg, termékenysége megmarad.
Az alkalmazott mikoremediációs technológiával akár határérték alá is lehet szorítani a szennyezettség mértékét.
Mivel kombinált technológia, így a bioszén bekeveréshez kitermelés szükséges, ami jelentősen megnöveli a költségeket. In situ nem végezhető, mivel levegőztetés, homogenizálás a kezelés alatt előnyös lehet, ezenfelül termosztálni kell a rendszert a hatékony lebontás végett.
További kutatások szükségesek a bioszén-P. ostreatus kombinált technológia remediációs potenciáljának felderítésére. Szélesebb körű alkalmazása különféle talajtípusokon és szennyezettségi szinteken.
Immobilizáció csak részben valósul meg.
A kísérletet csak laboratóriumi körülmények között végezték, terepen hatékonyságcsökkenés lehetséges.
Completed applications
A kreozottal kezelt fát az impregnálás után deponálják, szárítják. Eközben jut a légkörbe, a talajra, onnan a talajvízbe a szennyezés. A kreozot 85%-ban policiklusos aromás szénhidrogénekből (PAH) áll, melyeknek toxikus, karcinogén, mutagén hatást tulajdonítanak.
A helyszínen vett talajmintát a laborkísérletet megelőzően homogenizálták, aprították, légszáraz állapotúvá tették. Öt különböző technológiát alkalmaztak a talajon:
- kontroll talaj (természetes lebontás)
- 2,5% sterilizált fenyőből előállított bioszén hozzáadása
- 25% sterilizált búzaszalma hozzáadása
- mikoremediációs technológia P. ostreatus segítségével
- bioszén és P. ostreatus kombinációja.
A technológiák hatékonyságát 3 mintán, izoterm körülmények között (28°C-on), fénytől elzárva tesztelték. A mintákat minden esetben a 21. és 42. napon vizsgálták a következő szempontok szerint: PAH biodegradáció és immobilizáció, ökotoxicitás (Lactuca sativa csírázóképesség, teljes mikrobiális aktivitás), biológiai aktivitás (ergoszterol koncentráció, lakkáz aktivitás, Mn-peroxidáz és lignin-peroxidáz aktivitás).
A kísérlet bebizonyította, hogy a mikoremediációs és kombinált technológia alkalmazásával jelentős eredmények érhetők el PAH biodegradációja esetén. Mind a 3-4, mind az 5-6 gyűrűs PAH-ok biodegradációja, immobilizációja hatékony módon megoldható a kezelésekkel. Jelenlegi kutatási eredmények szerint a kombinált módszer kevésbé hatásos, mint a szimpla P. ostreatus-szal végzett, de további vizsgálatokkal továbbfejleszthető a módszer.
Publications, references
Carlos García-Delgado, Irene Alfaro-Barta, Enrique Eymar: Combination of biochar amendment and mycoremediation for polycyclic aromatic hydrocarbons immobilization and biodegradation in creosote contaminated soil, Journal of Hazardous Materials 285 (2015) 259–266
Carlos García-Delgado, Irene Alfaro-Barta, Enrique Eymar: Combination of biochar amendment and mycoremediation for polycyclic aromatic hydrocarbons immobilization and biodegradation in creosote contaminated soil, Journal of Hazardous Materials 285 (2015) 259–266
L. Beesley, E. Moreno-Jiménez, J.L. Gomez-Eyles, Effects of biochar and greenwaste compost amendments on mobility, bioavailability and toxicity of inorganic and organic contaminants in a multi-element polluted soil, Environ. Pollut. 158 (2010) 2282–2287
S. Covino, K. Svobodová, M. Cvancarová, M. D’Annibale, F. Federici, et al., Inoculum carrier and contaminant bioavailability affect fungal degradation performances of PAH-contaminated solid matrices from a wood preservation plant, Chemosphere 79 (2010) 855–864