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
- naphthalene
Description of environmental risk
Information on the technology
A cél Pseudomonas fluorescens HK44-es törzsének felhasználásával PAH-szennyezett talaj bioremediációja. IN situ remediációra alkalmas a technológia, bár a genetikailag módosított szervezetekre vonatkozó szabályozások ( USA TSCA) miatt egy, a környezettől elhatárolt, jól reprodukálható közegben (föld alá ásott liziméterekben) folyt a kísérlet. A remediációs kapacitást a liziméterekben 61 centiméter mélységtől egy, 92cm mély kezelendő (Naftalin,antracén, fenantrén szennyezett), Pseudomonassal beoltott talajrétegben követték nyomon a liziméterekbe épített optikai kábel alapú fényérzékelő rendszerrel. A kezdeti mikrobakoncentráció körülbelül 10^6 CFU / g talaj, ennek értéke az első napok során nagymértékben csökken, a mikrobák új környezethez való alkalmazkodása során. A technológia tesztelésére szolgáló kísérlet 660 napon át zajlott. A különböző liziméterekben a naftalinmennyiség nagy szórást mutatott a kezdeti inhomogenitás miatt,átlagosan kb. 10%-a csökkent - a technológia hatásfoka 90%-osnak becsülhető, magas szórással.
A technológia újdonsága a genetikailag módosított mikroorganizmusok bioremediációs célra való felhasználása. Génmanipuláció segítségével a naftalinlebontásért felelős gén promóter régiójába egy biolumineszcenciát kiváltó lux gént építettek be. A gén- és lebontó aktivitás mértéke könnyen nyomon követhetővé vált a biolumineszcencia mérésével.
Technology classification
- biological
- aerobic biodegradation based remediation
Technology-monitoring
Costs of the technology
A technológiát csak kísérleti körülmények között tesztelték, ezért valódi szennyezés esetére költségszámítás nehézségekbe ütközik. A kísérlethez mesterségesen állítottak elő talaj-modellt, a mikrobákat ex situ homogenizálták a remediálandó talajmintával - mélységi szennyezés esetén indokolt, felszíni szennyezés esetén azonban beszántás is elégséges lehet.
A kísérlet során 30 m^3 talajmintához szükséges mikrobákat 500L-es fermentorban készítették elő - egy fermentációval foglalkozó cég ezt a mennyiséget kb. 10.000$-ért, azaz 2 millió forintért végezné el (anyagköltség). Ha ezeket a számokat vesszük alapul 1 ha felszíni (kb 30 centiméter mélységis elérő) szennyeződés esetére, akkor egy hektár területre a szükséges mikrobatömeg fermentálásának költsége meghaladja a 200 millió forintot.
SWOT (evalaution based on scores)
SWOT (evaluation in words)
Könnyű és olcsó online remediáció nyomonkövetés biolumineszcencia-mérés segítségével
Költséges technológia
Genetikailag módosított élőlényt használ a módszer, hatósági engedélyeztetés rendkívül hosszadalmas
Aerob lebontás, a talaj megfelelő levegőellátottsága szükséges
Szuicid gének vagy vektorok alkalmazása - mikroba önpusztítása a degradálandó célmolekula fogyása után
Más mikrobákkal kapcsolatba kerülhet, géncsere lehetőség - hatásfok romlás, natív mikrobáknak antibiotikum-rezisztencia gének átadása
Completed applications
Size of the treated area
Volume of the moved phase
Helyszíni alkalmazás történt, viszont genetikailag módosított mikrobákra vonatkozó szabályozás miatt környezettől elhatároltan, liziméterekben, mesterségesen beszennyezett valódi talajjal folytak a kísérletek, üzemi alkalmazásra nem került még sor.
Publications, references
Field applications of genetically engineered microorganisms for
bioremediation processes
Gary S Sayler and Steven Ripp
Controlled Field Release of anBioluminescent GeneticallynEngineered Microorganism fornBioremediation Process Monitoringnand Control
Steven Ripp , David E. Nivens, Yeonghee Ahn, Claudia Werner , John Jarrelliv , James P. Easter, Chris D. Cox ,
Robert S. Burlage andGary S. Sayler
Field applications of genetically engineered microorganisms for
bioremediation processes
Gary S Sayler and Steven Ripp
Controlled Field Release of anBioluminescent GeneticallynEngineered Microorganism fornBioremediation Process Monitoringnand Control
Steven Ripp , David E. Nivens, Yeonghee Ahn, Claudia Werner , John Jarrelliv , James P. Easter, Chris D. Cox ,
Robert S. Burlage andGary S. Sayler