פעילות וביו-מדיה: שימוש במיקרובים כדי לנקות את זיהום הסביבה

מיקרואורגניזמים עיצבו את המערכות האקולוגיות של כדור הארץ במשך מיליארדי שנים, תוך שימוש במחזורי פחמן, חנקן ואינספור אלמנטים אחרים.בין היכולות המרשימות ביותר שלהם הם FLT:0fermentationFLT:1 - תהליך מטבולי שמשנה חומר אורגני - ו-FLT:2bioremediationFLT 3: 3, היישום של אורגניזמים חיים כדי לטהר את הסביבה הטבעית שלהם, בעוד שפורקים את התהליכים הכימיים, הם בדרך כלל, כמו מיקרו-תועלתם, כמו גם חומרים כימיים יעילים, ולפתח את תהליכי ייצור תעשייתיים, חומרים כימיים, וטכנולוגיות תעשייתיים, כמו גם חומרים כימיים, וטכנולוגיות תעשייתיים, כמו גם חומרים סביבתיים, כמו גם חומרים כימיים יעילים, כמו גם חומרים כימיים, כמו גם חומרים כימיים, וטכניקות, כדי לפתח באופן ישיר, כדי לפתח שיטות ייצור יעיל, כמו גם חומרים סביבתיים, כמו גם חומרים כימיים, כלומר, כלומר, כדי לפתח שיטות ייצור.

היפרדות ו bioremediation חולקים חוט משותף: המכונות האנזומטיות של חיידקים, פטריות, ומיקרואורגניזמים אחרים. in תסיסה, microbes לשבור סוכרים ו substrates אחרים בהיעדר חמצן, לייצר חומצות אורגניות, אלכוהול, וגזים.רבים מאותם מסלולים האנזיים, כאשר מכוונים למזהמים כמו פחמימנים, chlorinated, או תרכובות מסוכנים, יכולים לחקור את החומרים המשתנים של חומרים כימיים מסוימים, במיוחד, אשר עלולים להיות מעורבים, כדי להפוך את אותם חומרים כימיים.

הקרן המטבולית: פרמנטציה וביוקלציה

פרימנטציה היא אסטרטגיה מטבולית עתיקה שטורפת לעליית חמצן באטמוספירה של כדור הארץ.מיקרואורגניזמים מבצעים תסיסה כדי לחדש NAD+ מ NADH, המאפשרת גליקוזיוזיס להמשיך לייצר ATP כאשר החמצן הוא בקושי.המוצרים הסופיים - חומצה אקטיבית, חומצת שתן, חומצת או גז מימן - הם סימני קבוצות מיקרוביאליות שונות המיוצרות בהקשרים באופן ישיר של אלקטרו-אופטימי (למשל, כגון חומצות שומן).

מעבר לדור האנרגיה, מיקרובים תוססים מייצרים אנזימים חוץ-תאיים כגון cellulas, ליפיאזס, ו proteases. אנזימים אלה יכולים לפרק מזהמים אורגניים מורכבים למולקולות פשוטות יותר כי הם נגישים יותר להשפלה. באדמה מזוהמת, פעילות תוססת מסייעת solubilize hydromintake דלקים ולהגדיל מתכות כבדות, מה שהופך אותם יותר ביו-רפואיקליפדיפיים.

סוגי ביו-רשמיות ותפקידה של הזעם

ביוירמיד רותם את היכולת המולדת של ⁇ לדרגה, ניקוי, או אי-יציבות של contaminants.בניגוד לשיטות פיזיות כגון חפירות וציינום, או טיפולים כימיים שעלולים להציג זיהום משני, ביו-remediation מסתמכת על שיתוק ביולוגי.הגישה היא תכליתית, המסוגלת לטפל במקרי זיהום אורגני (פחמימנים, כלורולוגיה, פותרת חומרים ביו-אורגניים), ומחייבת של כימיקלים (מאורגניים), ומשפיעים (מרפאים) וכימיקלים (מדומים (מסוגילים).

שני הסיווגים העיקריים של ביו-רגולציה הם FLT:0in-situation 1 ו-FLT:2ex-situmentFLT (ב-Situation) שיטות טיפול בזיהום במקום, צמצום הפרעות ולעיתים קרובות להפחית עלויות מיקרו-תזונה נפוצות.

אסטרטגיות ל-Viremediation

(ב) ⁇ -התחישוב מונע חפירה, צמצום עלויות ושימור מבני האתר.FLT:0Monitored Natural AttenuationFLT:1 , מסתמך על האוכלוסייה המיקרוביאלית הילידים כדי לזלזל באתרי מיומנים ללא התערבות אנושית, הדורשים רק ניטור שיטתי.FLT:2Enhanced ב-situating bioretionFLT3, כולל תורמי שמן אלקטרו-מסוגים (מסוף)

שיטה נוספת היא (FLT:0)phytoremediationFLT ( 1:1), אשר משתמשת בצמחים ובמיקרובים המשויכים שלהם כדי לעקוף או ל degrade contaminants, בעוד צמחים עצמם אינם מסוגלים לתוסס במובן המיקרוביאלי, אזור השורש הוא לעתים קרובות aoxic, לטפח קהילות מותסות שתורמים להתמוטטות של חומרים כמו דלק פחמיטיביים.

טכניקות להורדת Bioremediation

(ה) גישות להחלפה גדולות יותר על משתנים סביבתיים כגון טמפרטורה, לחות, ואווירה (FLT:0) לנדפארמינג'ר 1 מתפשט אדמה מזוהמת בשכבה דקה ומסתמך על השפלה אירובית, לעתים קרובות משופר עם רמות אלקטרו-חומריות גבוהות יותר של סימולציות אורגניות:2BiopilesFillosFLT 3; heapized אדמה לתוך ערימות עם צנרת, אשר מאפשר שילוב של תאים חשמליים ו-Freagicerative.

מוצרים מתוחכמים שמרכיבים את הניקוי

(הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(התחננות) מייצרת גם חומצות גדולות (FLT:0organic acidFalph1) כמו חומרי הדברה, טקטיקות גלקטיות וגלוטוניות (Gluconic acid) (Glucions) (Gilt)) (Cilciversal Uptake) או phytoremediation) של חומצה Gluconic, במיוחד, ידועה לגייס ו-Cirmium מ-matrices, בנוסף, כגון אנזימים חשמליים (Loxidic) של אנזימים (Loxyoxidgic) הם בעלי אנזימים).

אפילו מוצרים מסורתיים מותסים כמו molasses, כאשר מוזרקים לתוך אקוויפרים מזוהמים, לעורר מיקרובים ילידים לייצר מימן חומצה אצטית, אשר בתורו לנהוג dechlorination מופחתת. גישה מעגלית זו - מפרי סוכרים פשוטים ליצור תנאים עבור התמוטטות מזויפת - שולל את הפשטות האלגנטית של ניקוי מכוונת מיקרובי.

מיקרואורגניזמים מרכזיים ב-Eutant Degradation

(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) ויקרא י"א): "[ה]" (ב]"ה', ב"ה', ב[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]], [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[1924]]

(ב) [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1966]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1966]]]]]] [[[[1966]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[[[1924]]

אפילו ארכאי extremophilic נמצא בשימוש ביו-remediation. Halophilic Archaea degrad פחמימנים בסביבות hypersaline כגון מים המיוצרים על ידי שדה נפט, בעוד החיידקים תרמופיליים מועסקים במערכות מאחזות שבו הטמפרטורה עולה על 60 מעלות צלזיוס.המגוון המטבולי שלה מדגיש כי כמעט לכל זיהום, קיים מיקרוב - acbe - acapium של טרנספורמציה.

מכניזם של Degradation

(ההשפל של אבקות המזהמים עובר דרך מספר מסלולים ביוכימיים.עבור פחמימנים, oxaerobic oxidationFLT:1 הוא יזם על ידי אנזימים חמצן המשלב חמצן מולקולרי לתוך תת-קרקעית. Monooxygenases ו- dioxygenases מופעלים על ידי חמצן טריקרוקסידי מחזור חומציאלי עבור מינרלים מוחלטים ל-CO2Fanaate, בתחילה, כמו גם זיהומים מופעלים של פחמן (אונקוקס-חמצני).

(FLT:0) Co-metabolismFLT:1 הוא מנגנון חשוב נוסף, במיוחד עבור תרכובות realcitrant כמו trichloroethylene (TCE) במשותף-metabolism, microbes עבור חד-משמעית של תרכובות contaminant בעוד גדל על חיידקי תת-קרקעי שונים המבטאים מונונוטרופיקה יכול co-to-to-upize כדי למנוע את זה פחות מזיק (אוקסגני).

מתכות כבדות לא ניתן להשפיל, אבל הם יכולים להיות מפולנים:0biotransformed veFLT 1 או FLT:2immobilized (FLT 3: 3 Bacteria להפחית chromium (VI) להיבטים פחות מלוטשים ופחות רעילים כרום (III), מחפירה של חומרים מחוסנים, אם כי הם זקוקים לאבחון ביולוגי זהה, או למניעה, אם כי הוא בעל השפעה ביולוגית.

רשימות קריאה בהן מופיע וסיפורי הצלחה

שפך שמן Exxon Valdez בשנת 1989 שימש ציון דרך עבור ביו-remediation. Fertilizer יישום לאורך קווי החוף של הנסיך ויליאם סאונד עורר חיידקים מקומיים הידרוקרבן-דהרדינג, עלייה של שמן על ידי מספר כפול.FLT:0 EPA הדרכה על שטח ביו-משימתיות 1 עכשיו כולל ביו-דמיון ו ביו-דלקתיות כמו כלי תגובה סטנדרטיים של 3DDRDDRDDRDDRIFDIUMATIUMATI פיזור מהיר יותר לאחרונה, 000 פיזור מהיר יותר, לאחרונה, 000 פיזור חומרים ב פיזור מים פיזור מהיר יותר לאחרונה, 000 פיזור של פיזור של פיזור של פיזור של פיזור של פיזור מים ב פיזור חומרים ב פיזור חומרים כימיים.

(ב) אתרים תעשייתיים שסומנו עם כלור סלנטים, עברו ניתוח באמצעות ביו-סנסציה עם תיקונים מותסים כגון שמן צמחי מחוספס (acrety) באתר Superfund במזרח ארצות הברית, הזרקת פתרון של מבולאסים דילוליים מופחתת על ידי יותר מ-99% בתוך שנתיים, עם אתן מזוהה כמוצר שפיר.

בהקשרים חקלאיים, ביו-רשמיות משמשת לניתוק שאריות חומרי הדברה באדמה ומים.ביוbeds - מתקנים מורכבים מ-EBub of קש, קומפוסט ולמעלה משמן - השבור קהילה עשירה ומיקרוביאלית עשירה שמניחה חומרי הדברה של חומרי הדברה, שמקורם בזיהומים בעלי ערך, שמקורם בפסולת חקלאית, הפכו למעין פסולת לבנה, אשר הפכה לכדי שפכים, כמו גם לכדי שפכים, כמו גם לכדי פסולת, אשר הפכו לכדי שפכים.

משטחים נבנה משלבים צמחים, משקעים, ו- microbial קונסוררציה לטיפול במי פסולת עירוניים, חומצה מנקה, ו- Landfill leachate. אזורי אנירוביים ב-Sidments תומכים חיידקים מותסים המפרקים חומר אורגני ומייצרים תורמי אלקטרונים עבור חיידקים מרתיעים, אשר מחלחלים כמתים כמו מערכות כאלה הם בעלי עלויות נמוך, בת קיימא, ומשתתתתתתתתתתתתתתת את הטיפול הטבעי.

(ב) מקרה חדשני במיוחד היה מעורב בטיהור של מתקן טיפול עץ לשעבר המזוהם עם pentachlorophenol (PCP) ו creosote.חוקרים הציגו קונסורציום תוסס של FLT:0EnterobactercioFLT 1 ו-FLT:2CitrobacterFLT 3 יחד עם תיקון קומפוסט.

יתרונות ומגבלות של ביו-ריגול מיקרוביאלי

(ה) היתרונות של ביו-רשמיות משכנעים.ה-FLT:0environmentally benignmentally benignmental FLT:1, לעתים קרובות מוביל למינרליזציה מלאה של contaminants ולא להעביר אותם למדיום אחר, ניתן להשתמש בתפיסה כימית או יעילה יותר מאשר ב- 2, במיוחד כאשר משתמשים במשאבים ואספקת אנרגיה מינימלית.

עם זאת, ביו-רימדיות אינה תרופת פלאצ'ה.FLT:0 (הההשפל של ויינסול) מ-Virdowal hydrochuline (Vericleverse) היא לא phena; ו-plowants) של הפחתה של תאי-היתר של מחלות-היתר של דלקת ריאות, וזיהומים שאינם ניתנים לצמצום של חמצן (PC), עלולים להיות מסוכנים באופן קבוע, כאשר הם עלולים לגרום לצמצום של חומרים מסוכנים.

קבלה רגולטורית יכולה גם להיות מחסום.העברה ל הביו-אגרציה עם אורגניזמים לא-ממשלתיים או מהונדסים גנטית דורשת הערכה קפדנית של סיכונים. ניטור ארוך טווח מוסיף עלויות הפרויקט.למרות האתגרים הללו, תיבת הכלים של ביו-אנליזה מותסבת-הנסד ממשיכה להתרחב, מונעת על ידי התקדמות בביולוגיה מולקולרית והבנה עמוקה יותר של אקולוגיה מיקרוביאלית.

חידושים עתידיים: הנדסה גנטית, Omics, ו-Nanobioremediation

עתיד הביו-remediation עוצב על ידי הנדסה דינמית וביולוגיה סינתטית ביולוגיה סינתטית ביולוגיה ביולוגיה ביולוגיה סינתטית 1 (המדענים מתכננים מיקרובים עם מסלולים משופרים, טווחים רחבים יותר, ושיפור סובלנות לסביבות רעילות.לדוגמה, FLT:2E coliFLT:3 הונדסה ביעילות רבה יותר על ידי אורגניזמים אחרים, אשר ניתן לביטויים גנטית של אורגניזמים מטבוליזם של חנקן עם זאת, אך ורקדלהלן:

(FLT:0) מיטא-מימוק גישות FLT:1hil - מטבולנומית, metatranscriptomics, ו metaproteomics - מאפשר לחוקרים לפקח על קהילות מיקרוביאליות באתרים מזוהמים בפירוט חסר תקדים. על ידי זיהוי אשר באים לידי ביטוי בתנאים ספציפיים, מהנדסים יכולים לייעל פרוטוקולים ביו-דלקתיים אורגניים.

(FLT:0)Nanobioremediation: 1.10.1) הוא שדה מתפתח שבו חלקיקים משולבים עם microorganisms כדי לשפר את ההסרה המזוינת. Zero-valent Iron nanoparticles ניתן מוזרק לתוך אקוויפרים כדי ליצור צמצום תנאים, וכאשר יחד עם חיידקים מותסים, הם מקיימים פעילות ארוכת טווח של שינוי, במערכות החלפת חומרים, מגנטיים, עם אנזימים של חומרים מטבוליים וחמצן עם אנזימים של אנזימים.

השדרה המבטיחה נוספת היא השילוב של תאי דלק מיקרוביאליים או תאים אלקטרוליטיים לספק זרם קבוע של אלקטרונים או מימן כדי לעורר השפלה אנירובית.מטבוליזם הפורמנטי הוא באופן טבעי לפעול בתוך מערכות ביו-אלקטרוניקה אלה, שכן תסיסה יכולה להפוך תת-שכבות מורכבות לחמצות אלקטרואקטיביות פשוטות לשימוש בחיידקים מרוחקים אלה, אשר עלול להוביל לאינטראקציה עצמית מרחוק, כדי להוביל לאינטראקציה מרחוק, כדי להוביל לאינטראקציה מרחוק, כדי להוביל לאינטראקציה מרחוק, כדי להוביל לאינטראקציה מרחוק, כדי להוביל לאינטראקציה מרחוק.

[הנוכחים לעיל, שינויי האקלים ישפיעו על ההפצה והפעילות של מיקרובים מקומיים. טמפרטורות Warmer עלולים להאיץ את חילוף החומרים באזורים מסוימים, אך לגרום ללחץ תרמי באחרים. Salinization ואירועי מזג אוויר קיצוניים יאתגרו אסטרטגיות ביו-רגישויות קונבנציונליות.הבנת עמידותן של קהילות מיקרובינציאליות ודה-דרגתיות תחת שינוי תנאי סביבתי הוא עדיפות מחקרית:0 ביקורות טבע ב-מתאים כיצד מתודולוגיה מיקרו-מיקרוביקוראולוגיה חייבת להתאים את הגמישות.

מסקנה

(התרגילות והביו-מתווך קשורים באופן בלתי נפרד דרך הגמישות המטבולית של המיקרואורגניזמים.אותן תהליכים שמאפשרים ין לעזוב לחם וחיידקים לחיקת ירקות גם מניעים את ההשפלה של חומרים רעילים באדמה ומים.על ידי רתום פתרונות ביו-פולניים ענקיים, חומצות אורגניות, ואנזימים, ובאופן אסטרטגי החל מסובבת לגרות מהנדסים סביבתיים:

למרות האתגרים כגון קינטיקה איטית, מגבלות זמינות ביולוגית, ומכשולים רגולטוריים, חידושים מתמשכים בהנדסה גנטית, מטא-מימוקים וננו-ביוטכנולוגיה מרחיבים את היכולות והאמינות של תיווך מיקרוביאלי.כפי שהנטל הגלובלי של זיהום ממשיך לגדול, שילוב מדע תסיסה עם ביו-משימתיות מציע ברית טבעית שיכולה לשחזר מערכות אקולוגיות תוך צמצום השפעות משניות עבור אתרים מזוהמים.

לקריאה נוספת על טכנולוגיות הביו-remediation, בקר ב-FLT:0.0.EPA של Bioremediation ResourceFLT:1 ו-FLT:2NCBI repository on microbial bioremediationFLT 3A מבוא מקיף לתהליכי התריסה ניתן למצוא ב-FLT:4 ScienceDirect's Permentation של Paramentation FLT555: