Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i.
Praha – Ruzyně Odd. Ekotoxikologie Chomutov

ČERNOVICKÁ 4987
43001 Chomutov

Českosaský projekt ZIEL ve spolupráci VÚR V, v.v .i. Praha odd ekotoxikologie, Chomutov a ENZYMIX s.r.o.
Ing. Roman Honzík samostatný vědecký a výzkumný pracovník VÚRV, v.v.i. Praha

Využití VERMAKTIVU Stimul při dekontaminaci zamořených ploch
k následnému hospodářskému využití.

Princip metody je založen na schopnosti určitých kmenů aerobních  mikroorganismů biochemicky štěpit nežádoucí organické slo učeniny a využívat je jako zdroj  uhlíku  a energie pro svůj metabolismus. Tyto mikroorganismy jsou tak schopné degrado va t široké spektrum uhlovodíků (alk any, cykloalkany, aromáty , polyaromáty, ) a na bázi chlórovaných bifenil ů a (přes dioxiny, furany a těžké kovy) a jiný ch polutantů. Kde usnadní vstřebání těžkých kovů kořenovým systémem do rostlinného pletiva. Dále přes řadu některých mezi produktů umožní rozklad až na finální produkty – vodu a oxid uhličitý. Princip metody je založen na schopnosti určitých kmenů aerobních  mikroorganismů biochemicky štěpit nežádoucí organické slo učeniny a využívat je jako zdroj  uhlíku  a energie pro svůj metabolismus. Tyto mikroorganismy jsou tak schopné degrado va t široké spektrum uhlovodíků (alkany, cykloalkany, aromáty, polyaromáty, ) a na bázi chlórovaných bifenil ů a (přes dioxiny, furany a těžké kovy) a jiný ch polutantů. Kde usnadní vstřebání těžkých kovů kořenovým systémem do rostlinného pletiva. Dále přes řadu některých mezi produktů umožní rozklad až na finální produkty – vodu a oxid uhličitý.

 

Postup použití VERMAKTIVU Stimul:

Bioremediace jsou souborem technologií, které využívají živých organismú , jakými jsou bakterie, houby nebo rostliny, k úplnému rozkladu nebo transformaci  různých  nežádoucích látek na látky méně nebezpečné, nebo až. Na C0 2 a vodu.Mezi ostatními sanačními přístupy našly své uplatnění zejména pro svou šetrnost k přírodě, jednoduchost aplikace a nízké náklady. Využívají se při čištění  odpadních  a  spodních  vod, kaJú, plynú i púd. Bioreme diace mají ale také svoje nevýhody, lokalitu je nutné po celou dobu detailně sledovat, doba procesu je v mnoha případech delší a dekontam in ace anorganických sloučenin je značně omezená.

Samotné degradaci polutantu předchází rúzně dlouhé období přizpůsobování (lag fáze) . Je ho možné definovat jako čas, který uplyne od chv íle, kdy látka vstoupí do prostředí až po pokles její koncentrace, který je možný detekovat. Lag fáze múže trvat několik hodin až po několikMěsíců. S narústající délko u fáze přizpůsobení se zvyšují rizika  spojená  s  přítomností polutantu v prostředí.
Bioremediace múže probíhat buď jako anaerobní nebo jako aerobní proces. Při aerobní dochází k uvolnění energie, která může být využita mikroorganismy při metabolických degradaci slouž’Í kyslík jako akceptor elektronú , který je přemě11ován na vodu, přičemž procesech. Při anaerobní procesech slouží jako akceptor elektronú např. Nitráty, sulfáty nebo C0 2. Faktory ovlivňující průběh bioremediace Biologické faktoryPřítomnost organismů schopných degradovat příslušný polutant a jejich schopnost adaptace a aklimatizaceRychlo st biodegradace Vztahy mezi organismy

Fyzikálně – chemické faktory

Vlastnosti kontaminantu ( struktura, biodostupnost , biodegradabilita )
Obecně platí, že látky, které se v přírodě běžně vyskytují jsou dobře biodegradovatelné. Podobné je to s látkami, které jsou jim podobné, protože ty mohou být degradovány stejnými metabolickými cestami. Chemická látka je biodostupná, když může být přijímána organismem z okolního prostředí. Je funkci vlastností dané sloučeniny a fyzikálních a chemických vlastností prostředí, ve kterém se nachází. Obtížný je rozklad látek málo rozpustných ve vodě nebo rozklad látek, které jsou silně sorbovány na půdní matrici. Biologická dostupnost persistentních látek se snižuje v čase , tento jev se nazývá stárnutí (ageing) , což je způsobeno tím, že sloučenina má dostatek času na to interagovat s půdou nebo sedimenty . Půda obsahuje mnoho pórů o různé velikosti, ty mohou být naplněny buď zcela vodou nebo vodou a vzduch em, látky obsažené v těchto pórech se difúzí dostávají k bakteriím, které je jsou schopny degrndovat. Dalším  vysvětlením snižující se biodostupnosti v čase je vytvářeni složitých komplexů s huminovými látkami. Komplexy se pravděpodobně vytvářejí buď interakcí látky s reaktivním místem organického koloidu nebo tak, že daná látka je začleněna do struktury těchto organickým sloučenin.Dále je fytoremediačni proces ovlivňován následujícími faktory:
• sorpcí
• přítomností surfaktantů
• koncentrací kontaminantu
• pH
• salinita
• teplota prostředí
• přítomnost toxinů
• vlhkost
• obsah dostupných živin
• struktura půdy
Při dekontaminaci prostředí bude třeba postupovat následujícím způsobem:
• provedeni terénního šetření
•volba způsobu dekontaminace
• in situ
• ex situ

Biostimulaci (zlepšená bioremediace)

Tato metoda, jak již název napovídá, je založena na stimulaci počtu a aktivity přirozeně se vyskytujících populací. Nutnou podmínkou jejího užití je výskyt organismů schopných degradovat daný polutant. Podstatou biostimulace je tedy zajiště ní, co možná nejlepších podmínek, např. přídavkem živin, úpravou pH atd. Organismy žijící v půdách potřebují ke vému 1ůstu kromě zdroje uhlíku, který pro ně ve většině případů představuje  polutant amotný také některé ostatní prvky. Jejich nedostatek může výrazně zpomalit proces bioremediace. Hlavní roli při něm hraje poměr mezi dusíkem, uhlíkem a fosforem, obecně se předpokládá, že by poměr C: N: P měl být 100:5: 1. Je zde také možnost , že různý poměr N:P může vést ke stimulaci různých druhů mikroorganismů a tedy, že by měl být odlišný pro rozklad různých sloučenin. Biostimulace je metoda velmi levná.
případně o bioaugumentaci (seeding)

Stimulovat rychlost biodegradace kontaminantu lze také přídavkem mikroorganismů nebo enzymových preparátů do znečištěné půdy, v případě, že přirozeně se vyskytující organismy nejsou schopny polutant rozložit nebo je jich příliš málo. Aby se organismy udržel v přirozeném prostředí musí být geneticky stabilní a schopné adaptovat se na dané podmínky. To je také důvod , proč se bioaugmentace zatím příliš nevyužívá. Laboratorní studie sice vykazují dobré výsledky, ale v porovnání s ostatními bioremediačními metodami se zatím nejeví příliš efektivní. V praxi se mikrobiální kultury často získávají tak, že se vzorek kontaminované vody či půdy převede do roztoku, který obsahuje všechny nezbytné látky. V případě využívání izolovaných mimobuněčných enzymů patří k největším výhodám jejich substrátová specifita a katalytická aktivita . Navíc jsou málo citlivé na přítomnost predátmů a kolísání koncentrace kontaminantu. Na druhou stranu je jejich používání dražší, protože jejich cena je zvýšena o náklady na izolaci a čištění. To je také důvod, proč zatím nejsou ve větší míře využívány.

Kontaminovaná plocha se postříká VERMAKTIVEM Stimul v poměru I : 50 a nechá se týden působit. Do takto ošetřené půdy se vysadí rychlerostoucí rostliny ( bvlinv.dřevinv) a postřik vedeme na první olistění v poměru 1 : 50. Tím dojde k velkému zmnožení kořenového systému, čímž se umožní lepší absorpce těžkých kovů a jiných polutantů. Postřik se apljkuje3 – 4x za vegetační období. Ke konci toho období se rostliny sklidí, naštěpkují  a následně spálí v plazmovém hořáku, nebo přemění fermentačním procesem v  bioplynových  stanicích na bioplyn, popřípadě přemění na kompost.

Protože VERMAKTIV Stimul mnohonásobně zvyšuje intenzitu biologické aktivity, která je založena na zvýšení koncentrace a aktivity mikroorganismů v kontarnjnovaném materiál u, a tím znásobí jejich metabolickou aktivitu, a příp. obohatí o další specifické bakteriální kmeny (a tím rozšíří enzymatické spektrum) .a (chemickou, mikrobiolo gickou), následnou optimalizaci typu a koncentrace aplikovaného píipravku VERMAKTIV Stimul (biopreparát schválený ÚKZUZ a SZÚ), úpravu způsobu dodávání živin pro 1ůst biomasy a průběžné sledování biodegradačního procesu a stavu dekontaminovaného prostoru (obsahu živin, množství biomasy, změny koncentrací odbourávaných kontaminantů) bude dohlížet nezávislá laboratoř, která vyhodnotí odebrané vzorky.a základě tohoto pozorování je pak rozhodováno o opakovaném postřiku VERMAKTIVEM Stimul, počtu reaplikací biopreparátu, nutnosti aerace, čímž nám vzniká postřikem potřebné vlhčení materiálu. V průběhu biodegradačnťho procesu na dekontaminační ploše jsou průběžně odebírány vzorky ošetřované zátěže a celý proces je monitorován řadou chemjckých a mikrobiologických analýz. Po srovnání těchto analýz je rozhodováno o dávkování , počtu aplikací biopreparátu, o nutnosti další kultivace půdních bakterií, příp. použití minerálů a organických hnojiv apod.