Vellykket biologisk dekontaminering af en akvifer

Forskere ved Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), sammen med LITOCLEAN og University of Barcelona (UB), har opnået den biologiske dekontaminering af et grundvandsmagasin indeholdende en høj koncentration af den organiske chlorforbindelse perchlorethylen.

Organiske chlorforbindelser, som hovedsageligt er giftige, bruges som opløsningsmidler og affedtningsmidler, og ifølge Affaldsstyrelsen i Catalonien (ARC), de repræsenterer næsten 9 procent af de forurenende stoffer, der findes i forurenet jord i Catalonien.

Dekontamineringen blev udført gennem biostimulering af organohalogenid-respirerende bakterier fundet i akviferen ved hjælp af laktat. Disse bakterier er i stand til at "ånde" organochlorforbindelserne og omdanne dem til den ikke-toksiske forbindelse ethene.

Resultaterne af denne undersøgelse, udgivet i Vandforskning , er resultatet af en banebrydende tværfaglig metode, som gør det muligt i hvert enkelt tilfælde at specificere den mest passende strategi til at afgifte biologisk grundvandsmagasiner forurenet med organokloriner.

Metoden bruger forskellige teknikker, herunder identifikation af de enzymer, der er involveret i nedbrydningen af ​​forurenende stoffer, nedbrydningsvejene, ændringerne i isotopsammensætningen af ​​klororganerne, samt grundvandsmagasinets hydrogeologiske karakteristika. Disse data som helhed giver information til at beslutte, hvilken bioremedieringsstrategi der er mere effektiv:biostimulering (tilsætning af næringsstoffer til autoktone deklorerende bakterier) eller bioaugmentation (tilsætning af eksogene mikroorganismer med dekloreringsevne).

I den offentliggjorte undersøgelse, forskere anvendte først denne metode i laboratoriet og observerede, at tilsætning af et næringsstof såsom laktat øgede autoktone bakteriers "rensende" aktivitet, giver mere energi og mere optimale betingelser for deres vækst. Forskere udførte derefter en vellykket pilottest i en af ​​akviferens brønde, hvor to hundrede dage efter biostimuleringen blev det meste af forbindelsen omdannet til ikke-toksisk ethen. Senere, forskere fortsatte med at implementere behandlingen i hele det forurenede område. Efter et år, overvågningsanalyserne afslørede omdannelsen af ​​perchlorethylen til ethen i størstedelen af ​​akviferens brønde, og opfylder i øjeblikket de parametre, der er fastsat af det catalanske vandagentur.

Akviferbehandlinger

En god kemisk tilstand af vandførende lag er en prioritet, givet, at de udgør hovedkilden til drikkevand for næsten 75 procent af Europas indbyggere. Dets betydning bliver endnu mere relevant i den nuværende kontekst af klimaændringer, da stigningen i hyppigheden af ​​ekstreme begivenheder som tørke og oversvømmelser vil medføre, at overfladevandskilder bliver mindre pålidelige, og efterspørgslen efter underjordisk vand stiger.

"For at dekontaminere grundvandsmagasiner, størstedelen af ​​spanske virksomheder og konsulentvirksomheder vælger at bruge fysisk-kemiske behandlinger, som har vist sig at være effektive til at behandle kilden til forureningen, men anses for øjeblikket for utilstrækkelige til de koncentrationer, der er fastsat af de kompetente myndigheder, " forklarer Ernest Marco, forsker ved UAB Department of Chemical, Biologisk og miljøteknisk og direktør for denne forskningslinje ved Bionedbrydning af industrielle forurenende stoffer og affaldsvaloriseringsgruppe (BioremUAB). Han tilføjer:"Det repræsenterer en paradigmeændring med hensyn til nuværende behandlinger, og vi håber, at dette vil tjene til ikke længere at betragte det som en 'umoden' teknik og arbejde hen imod dens anvendelse."

"Vores undersøgelse giver konsekvens til anvendelsen af ​​biologiske behandlinger for at nå vores fastsatte mål. Disse er effektive og økonomiske, og i øjeblikket er der en bred vifte af teknikker til at udføre en passende diagnose og overvågning uden mærkbare ekstra omkostninger, " fremhæver Monica Rosell, forsker ved MAiMA-forskningsgruppen på Det Jordvidenskabelige Fakultet og ved Vandforskningsinstituttet (IdRA) ved UB.

"En af de mest positive dele af dette projekt er, at det har givet os mulighed for at arbejde under virkelige forhold og anvende vores laboratoriekonklusioner på en sag, der eksisterer i feltet, ", siger Ph.D.-studerende Natàlia Blázquez Pallí.