Inżynieria Ekologiczna Nr 2

TECHNOLOGIE ODOLEJANIA GRUNTÓW, ODPADÓW, ŒCIEKÓW
cjowanego przez enzymy z grupy mono-oksygenaz, a tak¿e do wytworzenia enzymów z
grupy di-oksygenaz niezbêdnych do transformacji ³añcuchów bocznych i rozszcze pienia
pierœcienia aromatycznego oraz formowania siê katecholu (Malina 1996b, c).
WWR mog¹ byæ pierwotnymi lub wtórnymi substratami, a kinetykê ich biodegradacji
mo¿na, w obu przypadkach, opisaæ równaniem Monoda, w postaci przedstawionej przez
Arvina (1989):
6 6
U U
6 0 6 0 ;
G
D
PD[ ˜ ˜ ˜
[M/M × T] (15)
gdzie: r - szybkoœæ biodegradacji, r m - maksymalna szybkoœæ biodegradacji, [M/M × T], S d
i S a - stê¿enie donorów i akceptorów elektronów [M/L 3 ], M d i M a - sta³e Monoda dla donorów
i akceptorów [M/L 3 ], X - stê¿enie biomasy [ - ].
Przy wysokich stê¿eniach ZR w gruncie biodegradacja nie jest ograniczona dostêpnoœci¹
substratu i przebiega wg. równania zerowego rzêdu, ze sta³a szybkoœci¹, równ¹ co do
wartoœci sta³ej biodegradacji (Malina 1996b).
ToksycznoϾ
G G
D D
Mechanizm toksycznoœci wielu WWR polega na ich sorpcji i rozpuszczaniu przez
membranê cytoplazmatyczn¹, co zak³óca jej funkcje jako bariery fizjologicznej (Sikkema i
in. 1992, Malina (b) – w przygotowaniu). Wg. teorii chemiosmotycznej Michella (1979),
w procesach oksydo-redukcyjnych jony H + wystêpuj¹ tylko na zewn¹trz, jony OH - tylko
wewn¹trz b³ony mitochondrialnej, a wytworzony gradient stê¿eñ (gradient elektrochemiczny)
jest odpowiedzialny za aktywnoœæ komórki (Karlson 1970, Malina 1996b, Sikkema
1993). Sorpcja zanieczyszczeñ i ich akumulacja miêdzy b³on¹ komórkow¹, a membran¹
cytoplazmatyczn¹ mo¿e prowadziæ do utraty szczelnoœci komórki i zniszczenia tzw. Systemu
Transdukcji Energii (ETS), odpowiedzialnego za wytwarzanie ATP, ruchliwoœæ komórki
oraz przyswajanie cukrów, aminokwasów, itp. Efektem utraty energii s¹ zmiany aktywnoœci
enzymów i obumieranie komórki. Teoria ta t³umaczy toksycznoœæ WWR o niskich sta-
³ych podzia³u oktanol-woda (K ow ). Wg. Alexandra (1994) wêglowodory, dla których log
K ow ³ 4.0, nie obni¿aj¹ aktywnoœci mikrobiologicznej, podczas gdy te wykazuj¹ce wartoœci
log K ow £ 2.0 mog¹ byæ toksyczne. Obecnoœæ toluenu w powietrzu porowym powy¿ej 75%
stê¿enia w stanie nasycenia hamowa³a biodegradacjê (Malina i in. 1995a, Malina 1996c,d).
Niektóre mikroorganizmy s¹ aktywne w obecnoœci substancji o bardzo niskich log K ow .
4. Podstawowe parametry biowentylacji
Podczas biowentylacji na transport zanieczyszczeñ najwiêkszy wp³yw, obok ich w³asnoœci
fizyko-chemicznych, maj¹ parametry techniczne (wielkoœæ i re¿im zat³aczania) oraz
dotycz¹ce oœrodka porowego (Malina 1996a): temperatura, wilgotnoœæ, przepuszczalnoœæ
dla powietrza, pH, si³a jonowa, wielkoœæ agregatów, stopieñ niejednorodnoœci, oraz zawartoœæ
frakcji organicznych. W biologicznej fazie biowentylacji istotn¹ rolê odgrywaj¹ czynniki
zwi¹zane z (Malina 1996b): (1) mikroorganizmami (sk³ad, wielkoœæ, historia populacji,
zale¿noœæ miêdzy gatunkami i w obrêbie gatunków, aktywnoœæ enzymatyczna); (2) za-
63