biotehnologia si biotehnologiile mediului

1S.C.MONDIAL CASA GROUP S.R.L.Calea Floreasca nr.36,sector 1, Bucuresti

Cod fiscal RO11583163E-mail: m ond i a l m ond i a l casa@ y ahoo . co m ;

FONDUL SOCIAL EUROPEANProgramul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013Axa prioritară nr. 3 „Creşterea adaptabilităţii lucrătorilor şi a întreprinderilor”Domeniul major de intervenţie 3.2. „Formare şi sprijin pentru întreprinderi şi angajaţi pentru promovarea adaptabilităţii”Titlul proiectului: : „COPMED – COMPETENTE PENTRU PROTECTIA MEDIULUI”Contract nr. POSDRU/81/3.2./S/52242Proiect cofinanţat din Fondul Social European prin Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane2007-2013 –„Investeşte în oameni!”

APLICATII ALE BIOTEHNOLOGIEI

BIOTEHNOLOGIA ŞI BIOTEHNOLOGIILE MEDIULUI

Introducere in biotehnologie

Termenul „biotehnologie” are o vechime de aproximativ30 de ani,

însă el face parte, deja, din vocabularul nostru curent. El exprimă

imensele posibilităţi care azi,permit fabuloase aplicaţii economice,

dar, totodată, exprimă şi numeroase temeri.

Într-o manieră rapidă, putem defini biotehnologiile ca fiind un

ansamblu de tehnici şi cunoştinţe legate de utilizarea viului în

procesele de producţie, ca rezultat al progreselor recente ale

biologiei moleculare.

Ele vin să favorizeze utilizarea crescândă a resurselor existente:

biomasa trebuie, astfel, să se substituie petrolului ca sursă de

mailto:[email protected]




energie, dar şi ca materie primă pentru producerea unor

intermediari în industria chimiei organice.

Prin biotehnologie se înţelege aplicarea integrată a ştiinţelor

inginereşti şi a celor ale naturii. Scopul este utilizarea de

organisme şi de părţi de organisme la producerea de produse sau

pentru diverse procese. Biotehnologia se împarte în mai multe

secţiuni dependent de domeniul de aplicare.

Printre acestea se numără:

Biotehnologia roşie:

Biotehnologia roşie (medicina) reprezintă domeniul cel mai

important de aplicare a biotehnologiei. Procedeele

biotehnologice au un rol din ce în ce mai important în cazul

realizării de noi medicamente (de ex. în tratamentul

cancerului). Şi pentru stabilirea diagnosticului (cipuri DNA,

biosenzori) biotehnologia are o mare importanţă.

Biotehnologia roşie se bucură de cel mai mare grad de

acceptare în Austria şi este considerată ca fiind tehnologia

cheie şi motorul de dezvoltare pentru multe alte domenii.





Biotehnologia verde:

Biotehnologia verde se referă la domeniul de aplicare din

cultura modernă a plantelor. În acest domeniu se realizează

prin metode biotehnologice rezistenţa contra insectelor,

ciupercilor, viruşilor şi contra ierbicidelor. Deosebit de

importantă pentru domeniul biotehnologiei verzi este tehnica

genetică. Ea reprezintă baza pentru a putea transfera

anumite gene de acelaşi fel la alte plante astfel realizându-se

o mai mare rezistenţă a acestora.

Biotehnologia gri:

Biotehnologia gri se ocupă cu domeniul ingineriei mediului.

Procesele biotehnologice ajută la asanarea solului, la tratarea

apelor reziduale, la purificarea gazelor arse şi a noxelor şi la

valorificarea reziduurilor.

Biotehnologia albă:





Biotehnologia albă cuprinde domeniul de aplicare a

biotehnologiei din cadrul industriei chimice. Sarcina

biotehnologiei albe este producţia de substanţe cum ar fi

alcoolul, vitaminele, aminoacizii, antibioticele sau enzimele

ţinându-se cont de resurse şi protejând mediul.

Biotehnologia albastră:

Biotehnologia albastră se concentrează pe aplicarea tehnică în

cadrul proceselor şi al organismelor biologiei marine. În

punctul central se află organismele biologice ale mărilor lumii.

Biotehnologia are ca obiect utilizarea integrată a biochimiei,

microbiologiei si ingineriei pentru obtinerea de bunuri

industriale, agricole, protectia sănătătii sau protectia mediului

folosind potentialul microorganismelor, celulelor animale sau

vegetale cultivate sau unor părti ale acestora.

Obiectivele biotehnologiei in protectia mediului

1. Eliminarea poluării existente in mediu (apă, sol, aer), prin





detectia contaminantilor si bioremediere.

Etapele reducerii poluării sunt:

- determinarea naturii compusilor chimici poluanti

- determinare concentratiei acestora

- alegerea metodei de bioremediere

- tratamentul si indepărtarea poluantilor din mediu prin

metoda aleasă

Monitorizarea poluării se face prin bioindicatori, biomarkeri.

Tratarea poluantilor rezultati din procese industriale, agricole sau

casnice a căror prezentă nu poate fi prevenită.

• Bioremedierea poate fi inclusă ca etapă tehnologică distincta,

inainte ca apele sau gazele rezultate să fie eliminate in mediu.

• Ca exemple, putem aminti:





- epurarea biologică a apelor reziduale casnice si a celor provenite

din anumite industrii (alimentară)

- degradarea cu microorganisme a hidrocarburilor care ar putea

polua mediul

- eliminarea prin bioremediere a poluanŃilor de natură gazoasă:

bioxid de sulf, oxizi de azot, bioxid de carbon.

Reducerea sau eliminarea surselor de agenti poluanti.

Este de preferat să fie aplicate procese care să nu fie insotite de

formarea unor compusi poluanti asupra mediului decat să fie

necesară după aceea degradarea poluantilor respectivi.

Exemple de tehnologii nepoluante sau cu poluare redusă:





Procesele biocatalitice folosesc enzimele sau bacteriile pentru a

obtine anumite produse chimice: peniciline, aminoacizi,

medicamente.

Avantajele folosirii unor materii prime reinnoibile prin reducerea

energiei necesare procesului iar enzimele sau bacteriile sunt

biodegradabile, spre deosebire de catalizatorii chimici.

Biopolimeri obtinuti cu ajutorul microorganismelor

Reducerea emisiilor de CO2 prin folosirea surselor alternative

bazate pe biotehnologii pentru a înlocui resursele fosile de energie.

Microorganisme utilizate în biotehnologii





Conditii pentru ca o structură să poată fi considerată formă de

viată:

• să posede o membrană celulară care să o diferentieze de mediul

inconjurător

• să fie capabilă să se reproducă

• să fie capabilă să realizeze niste activităti biochimice cunoscute

sub denumirea de metabolism

• să contină ADN, ARN si proteine

Microorganismele sunt acele organisme a căror mărime este mai

mică de 0,1 mm si nu sunt vizibile cu ochiul liber:

1. Procariote - nu au nucleu individualizat si nici membrană

nucleară - virusi, bacterii alge albastre, arheobacterii.

2. Eucariote -organisme mai evoluate care au nucleu si membrană

nucleară strict individualizate – fungii, drojdii.





Bacterii

Organisme unicelulare formate dintr-o masǎ protoplasmaticǎ,

mǎrginitǎ de o membranǎ rigidǎ, fǎrǎ a avea un nucleu definit.

Ele pot avea urmatoarele forme: sfere (coci), bastonase (bacili),

spirale (spirili)

Dimensiuni: 0,5-10 μm, uzual in jur de 2 μm

Structura celulară a unei procariote





Fungii (mucegaiuri) sunt organisme eucariote filamentoase si au

urmatoarele caracteristici:

• au aparat vegetativ (tal) bine diferentiat in membrană,

citoplasmă si nucleu

• formează micelii (retele de hife)

• se dezvoltǎ prin inmugurire in mod nelimitat, iar inmultirea are

loc prin sporulare





Hifa

Conidii de Penicillium





Drojdiile sunt ciuperci unicelulare, care se gǎsesc mai ales in sol si

au urmatoarele caracteristici:

• se pot inmulti prin diviziune (inmugurire) si prin spori.

• formǎ rotundǎ, elipticǎ sau alungitǎ

• dimensiuni cuprinse intre 4-20μm

Celulă de drojdie (imagine microscopică)

Selectarea si ameliorarea microorganismelor





Etapele selectării si ameliorării microorganismelor sunt

urmatoarele:

_ Izolarea microorganismului sau alegerea sa din colectiile de

culturi

_ Testarea microorganismului prin realizarea unor culturi pure sau

mixte

_ Ameliorarea microorganismului prin mutageneză sau inginerie

genetic

Factorii de care depinde dezvoltarea microorganismelor:

• Factori fizici: temperatura, lumina, umiditatea, presiunea

hidrostatică, agitarea, radiatiile electromagnetice.

• Factori chimici: concentraŃia substanŃelor nutritive anorganice

si organice din mediu, aciditatea mediului, prezenta

oligoelementelor si factorilor de crestere,concentratia

metabolitilor si substantelor toxice





• Factori biologici: organismele inferioare sau superioare existente

in mediul respective

Relatiile posibile cu alte organisme: simbioză, metabioză,

antagonism, neutralism.

Ameliorarea microorganismelor prin mutageneză si inginerie

genetica

Mutantii sunt indivizi care diferă de populatia speciei prin una sau

mai multe caracteristici care se transmit ereditar.

Mutageneză indusă se caracterizeaza prin folosirea de agenti

mutageni fizici (radiatiile ultraviolete) sau chimici (etilenimina).

Ingineria geneticǎ este modificarea materialului genetic (ereditar)

al organismului in scopul eliminǎrii unor caracteristici nedorite si

inducerii altora dorite.Cand una sau mai multe gene ale unui

organism sunt izolate si introduse intr-un alt organism este vorba

despre tehnica ADN recombinant.

Acidul dezoxiribonucleic (ADN) - macromoleculă cu schelet

polinucleotidic si formă de dublu helix care contine intr-o formǎ





codificatǎ informatia necesarǎ sintezei proteinelor si enzimelor, cit

si pe cea privind replicarea materialului genetic necesarǎ asigurǎrii

reproducerii.

Gena este un segment din macromolecula de ADN care actioneazǎ

ca unitate functionalǎ si contine informatia necesarǎ sintezei unei

catene polipeptidice.

Structura ANDObiectivele ingineriei genetice sunt urmatoarele:





1. Inserarea unei singure gene străine intr-un alt organism, pentru

a-i conferi acestuia o caracteristică nouă.

2. Alterarea modului in care acŃionează o genă existentă in

organismul dat, avand ca rezultat modificarea anumitor

caracteristici ale organismului respectiv.

3. Inserarea unei gene in organismul gazdă astfel ca acesta să

producă un compus anumit, in general o proteina.

Mediul de cultură si dezvoltarea microorganismelor

a. Apa

• disponibilitatea apei in sistem - activitatea apei

• pH-ul

• sărurile continute

• posibilii contaminanti prezenti





b. Oxigenul

In functie de comportarea lor fată de oxygen, microorganismele se

clasifica in:

- Aerobe

- Anaerobe

Si variantele intermediare

- microaerofile

- anaerobe facultative

c. Surse de energie si nutrienti

Tipuri de metabolism celular

Metabolismul reprezinta totalitatea reactiilor care au loc in celule

avind ca scop generarea energiei si formarea componentelor

necesare celulei:

- catabolism





- anabolism

Fotoautotrofia reprezinta folosirea energiei solare ca sursă de

energei si a bioxidului de carbon pentru construirea celulelor.

Ex: plantele si algele

Se numeste fotoheterotrofie atunci cand este folosita ca sursă de

energie tot energia solara, insă componentele celulei sunt

construite pe seama unei surse de carbon organic.

Ex: bacteriile verzi nesulfuroase

Procedeul prin care organismele isi procură energia din substante

anorganice iar ca sursă de carbon folosesc bioxid de carbo, se

numeste chemoautotrofie.

Ex: bacteriile nitrifiante

Procedeul de utilizare a compusilor organici atit ca sursă de carbon

cit si de energie poarta numele de chemoheterotrofie.

Ex: majoritatea bacteriilor si eucariotelor (fungii, drojdii, animale)

Metabolismul microorganismelor chemoheterotrofe





Degradarea catabolică a hidratilor de carbon cu structură mai

complexă la glucoză, care este apoi degradată la rindul ei la bioxid

de carbon si apă, cu eliberare de energie.

Energia metabolică rezultată este inmagazinată sub formă de ATP.

Caracteristicile metabolismului aerob sunt:

• substraturile organice sunt transformate in procese care au loc in

mai multe etape intr-o serie de produse cu structură mai

complexă: acid citric, acid glutamic, lizină, proteine bioactive,

antibiotice, biostimulatori, etc.

• sunt intens exoterme

Caracteristicile metabolismului anaerob (fermentatii) sunt:

• in general sunt insotite de degajarea unui gaz (bioxid de carbon)

• produc mai putină energie decit in cele aerobe

• produsii de fermentatie obtinuti au in general cifră de oxidare

mică si pot fi obtinuti pe mai multe căi metabolice:

- fermentatie alcoolică - rezultă alcool etilic si bioxid de carbon

- fermentatie homolactică - rezultă acid lactic





- metanogeneză - rezultă metan (si bioxid de carbon)

d. Temperatura

Optimul de temperatură al majoritătii microorganismelor: 30-

37°C.

Microorganismele capabile să trăiască in conditii de temperatură

extreme sunt:

psichrofile - au optimul de temperatură la 15°C si pot creste la 0°C

sau chiar mai jos dacă au la dispozitie apă lichidă termofile - au

optimul de temperatură intre 45-60°C hipertermofile - capabile

să crească la temperaturi de 80-110°C. e. pH-ul

Valoarea optimă de pH pentru cresterea microorganismelor se

situează în domeniul neutru (in jur de 7,0)

Tipurile care preferă conditiile acide sau alkaline sunt:

acidofile - nu pot creste decit la valori de pH cuprinse intre 1 si 4

alcalifile - cresc la valori pH de peste 9.





Realizarea conditiilor sterile de cultivare se face prin:

- Sterilizarea termicǎ: se face cu abur sau aer fierbinte

- Sterilizarea cu radiatii (UV, raze X, etc.): sterilizarea aerului

din laboratoare biologice sau unele sectii de fabricatie

- Sterilizarea prin filtrare: mai ales pentru aerul destinat aerǎrii

culturilor de microorganisme aerobe

- Sterilizarea chimicǎ: pentru utilaje, rezervoare, hale de

fabricatie:

- substante antiseptice

- substante dezinfectante

Dezvoltarea culturilor de microorganism

Inmultirea microorganismelor prin diviziune transversală





Fazele dezvoltării unui microorganism





Faza de adaptare la mediu (sau lag = intarziere in lb. englezǎ) –

celulele cresc in volum si sintetizează proteinele si materialul

genetic, dar incă nu se inmultesc.

Faza cresterii exponentiale (sau log) - celulele se divid si are loc o

crestere constantă a populatiei celulare care se dublează la

intervale regulate, dupǎ fiecare timp de generatie.

Populatia este formatǎ din celule tinere, dar foarte sensibile la

factori nocivi.

Faza stationarǎ (post-log) - datorită sărăcuirii mediului in resurse

nutritive, cresterea este mult incetinită.

Numǎrul diviziunilor scade mult si pe ansamblu numǎrul de celule

rǎmane constant. Celulele sunt insă mai mature, mai rezistente la

factori nocivi si unele incep să sporuleze.

Faza de declin - majoritatea celulelor mor, celulele sunt bǎtrane si

sporuleazǎ intens.





Bioremedierea

Definitia bioremedierii:procesul in care deseuri de natură organică sau anorganică sunt degradate in conditii controlate, pe cale biologică, pană la o formă netoxică sau la un nivel de concentratie admis de legislatia in vigoare.





Decontaminarea solului

Metodele traditionale de decontaminare a solului sunt:

-indepărtarea stratului contaminat si transportarea lui intr-un

deponeu special

-izolarea si acoperirea stratului contaminat

Metodele fizico-chimice de decontaminare a solului sunt:

- incinerarea

- descompunerea chimică (Ex: declorurarea catalizată de baze,

oxidarea catalizată de radiatii UV)





Bioremediere

Controlul si optimizarea unui proces de bioremediere se realizeaza

prin:

- identificarea populatiei microbiene capabile să degradeze

poluantii respective;

- identificarea accesibilitătii poluantilor pentru degradare;

- asigurarea conditiilor pentru biodegradare (compozitia si

umiditatea solului, temperatură, pH, factori nutrienti, concentratie

de oxigen, concentratii metale grele).

Microorganisme capabile să degradeze compusii poluanti

Aerobe – exemple: Pseudomonas, Alcaligenes, Sphingomonas,

Rhodococcus si Mycobacterium.

Pot degrada pesticide, alcani, sau hidrocarburi aromatice si de

multe ori pot utiliza asemenea compusi drept singura sursă de

carbon si energie.





Anaerobe - Nu sunt la fel de mult folosite ca cele aerobe, dar

există anumite tipuri care au trezit mare interes.

Exemplu: microorganismele care pot degrada compusi bifenilici

policlorurati care se găsesc in sedimentele unor rauri.

Fungii lignilolitice - Exemplu Phanaerochaete chrysosporium - pot

creste pe substraturi foarte comune ca paie sau coceni de porumb

si pot degrada o mare varietate de contaminanti persistenti.

Strategiile de bioremediere sunt:

1. Folosirea de microorganisme indigene

2. Stimularea cresterii microorganismelor indigene

Dintre modalitătile de stimulare amintim:

• favorizarea degradării aerobe – asigurarea unei cantităti

suficiente de oxigen

• temperatura mai ridicată va avea efect favorabil.

• adăugarea unor substante fertilizante cu continut de azot

• pH-ul solului - influennează atît viteza de crestere a





microorganismelor cît si solubilitatea si prin aceasta accesibilitatea

compusului care trebuie degradat.

• controlul continutului de metale grele

3. Bioaugmentare

4. Utilizarea de microorganisme manipulate genetic

Tehnicile de bioremediere

Tehnici in situ (adică la fata locului)

• Aratul solului - nivelul de oxigenare al solului creste si

contaminantii vor fi dispusi în mod mai uniform

• Bioventilatia – favorizarea pătrunderii aerului sau oxigenului în

sol pentru a creste activitatea biologică, concomitent cu evacuarea

substantelor volatile.

Tehnici de bioremediere - in situ

• Biobarbotarea - injectarea de aer sub presiune sau oxigen pur în

zona contaminată, care poate fi sol sau apă.





Tehnici de bioremediere - ex situ

• Excavarea si indepărtarea solului contaminat.

• Compostarea - combinarea solului contaminat excavat cu diferite

deseuri agricole sau forestiere usor biodegradabile si compostare

conform tehnicii cunoscute.

• Utilizarea bioreactoarelor

Variante constructive: cu agitare, cu strat fix, cu strat fluidizat, cu

nămol activ, vase cilindrice (tobe) rotative.





Fitoremedierea

Definitie: utilizarea plantelor pentru îndepărtarea contaminantilor

si metalelor grele din sol si apă.

Avantajele fitoremedierii

• Poate fi utilizată pentru eliminarea anumitor compusi toxici pe

care microorganismele nu le pot degrada.

• Este considerată cu 50-80% mai ieftină decît alte alternative,

• Este superioară esthetic

• Solul nu trebuie excavat

Dezavantajele fitoremedierii

• Durata mai mare a procesului, care necesită cîteva cicluri de

vegetatie,

• Prezenta contaminatilor poate reduce considerabil viteza de

crestere a plantelor

• Plantele care au acumulat compusii toxici pot reprezenta un

pericol pentru vietăŃile sălbatice si pot ajunge în lantul trofic.





Factor de bioconversie

Conditiile ca o plantă să poată fi utilizată pentru fitoremediere,

sunt:

• să tolereze poluantul respectiv

• să aibă viteză mare de crestere si un randament ridicat pe hectar

de cultură

• să acumuleze compusul toxic (în general un metal) de preferintă

în partea care se poate recolta

• să aibă un factor de bioconversie ridicat

Definitia factorului de bioconversie: concentratia poluantului în

plantă raportată la cea din mediu.

Conditia ca o contaminare să fie redusă la mai putin de 50% din

valoarea initială în 10 recolte este ca planta respectivă să aibă un

factor de bioconversie de cel putin 20.

Hiperacumulatorii sunt plante care pot acumula de 50-100 ori mai

multe metale decît plantele obisnuite (aproximativ 400 de specii

cunoscute).





Exemplu: Thlaspi caerulescens poate acumula 10-15.000 mg/kg

Zn, dar produce numai 2-5 t biomasă/ha.

Modalitătile pentru realizarea fitoremedierii sunt:

Fitoextractie (Fitoacumulare) – îndepărtarea contaminantilor sau

metalelor din sol si stocarea lor în plante.

Fitodegradare – preluarea de către plante a compusilor organic

din sol, sedimente sau ape si degradarea lor.

Fitovolatilizare – trecerea poluantului prin corpul plantei, fiind apoi

volatilizat prin Frunze.

Fitostabilizare – transformarea unor specii moleculare în altele mai

putin toxice.

Fixarea unor poluanti gazosi din atmosferă de către plante.

Biotehnologiile ca alternative de tehnologii “curate”





Tehnologiile curate sunt acele tehnologii care permit reciclarea

substantelor, deseurilor sau valorificarea poluantilor ca materii

prime secundare.

Domeniile de aplicatie sunt:

• obtinerea de compusi chimici (de tonaj mare si de sinteză fină)

• realizarea de procese industriale mai putin poluante

• obtinerea de energie

• tratarea apelor reziduale si bioremediere

• monitorizarea mediului

• agricultură

Directiile de dezvoltare ale biotehnologiilor ca alternative de

tehnologii “curate” sunt:

1. Utilizarea componentelor plantelor ca materii prime pentru

produse chimice sau ca mediu nutritiv pentru cultivarea

microorganismelor: hidrati de carbon, proteine, grăsimi.

- 70 mil. t produse chimice se obŃin anual pe bază de plante





2. Obtinerea de compusi chimici care sunt metaboliti ai

microorganismelor:

etanol, glicerină, acetonă, butanol, 1,3-propandiol, acid lactic, acid

citric.

3. Obtinerea de polimeri biodegradabili de origine microbiană:

acid polilactic, xantan, polihidroxialcanoati.

- Anual se produc 150 mil. t mase plastice, din care 25 mil. t sunt

nedegradabili si se acumulează in mediu.

Produsele chimice obtinute prin procedee biotehnologice sunt:

Etanolul care se obtine prin fermentatia zaharurilor cu drojdii si

este materie primă de bază in industria chimică, practic orice

compus chimic putindu-se obtine pornindu-se de la etanol si

bioetanol.

Glicerina care reprezinta un produs secundar al fermentatiei

alcoolice iar pentru a obtine cantităti mari de glicerină, calea de





metabolizare anaerobă a zaharurilor trebuie modificată pentru a se

produce cantităti mari de glicerină si nu de alcol etilic

Acetona si butanolul au fost produse prin fermentatie incă din anul

1914, cu bacterii din specia Clostridium acetobutylicum pe bază de

zaharuri, prin fermentatie aerobă.

Dintre avantaje comparativ cu obtinerea petrochimică, amintim:

folosirea materiilor prime regenerabile, crearea prin inginerie

genetic, de noi varietăti de microorganisme care pot creste pe

reziduuri, cantitatea mare de ape reziduale care se formează nu

mai reprezintă un dezavantaj si procesul de fermentatie poate

avea loc la 60°C, iar solventii produsi pot fi izolati din mediul de

fermentatie prin evaporare pe măsură ce se formează.

Produsele chimice obtinute prin procedeele biotehnologice

sunt:

1,3-Propandiolul care reprezintă o materie primă importantă

pentru obtinerea unor polimeri, dar are si utilizări de solvent si





lubrifiant. Obtinerea pe cale biotehnologică a 1,3-propandioluluise

face din glucoză, cu o tulpină de Escherichia coli recombinată.

Acidul lactic se fabrică industrial prin fermentatie cu bacterii

lactice, din substraturi ca glucoză, zaharoză (din melasă), maltoză

si este folosit ca materie primă pentru lacuri si diverse mase

plastice.

Acidul citric se obtine din culturi de Aspergillus niger prin

fermentatie pe substraturi de glucoză sau zaharoză si este utilizat

in industria alimentară si in industria chimică.

Polimeri de origine microbiană

Xantanul este o polizaharidă produsă de microorganismul

Xanthomonas campestris, se produce la un nivel de peste 20.000

tone anual si este utilizat mai ales in industria alimentară.

Polihidroxialcanoatii sunt de diverse tipuri, de exemplu

polihidroxibutiratii, produsi de un foarte mare număr de specii

bacteriene (ca Bacillus megaterium);se acumulează intracelular,





ajungind la un continut de pină la 90% din greutatea in substantă

uscată a celulei. De asemenea, polihidroxialcanoatii pot fi produsi

din resurse regenerabile ( zaharoză, amidon, celuloză, trigliceride),

produse secundare (melasă, zer, glicerină) sau chimicale (acid

propionic, acid 4-hidroxibutiric).

Polihidroxialcanoatii au dezavantajul că sunt casanti si au

stabilitate termică scăzută, de aceea se utilizează sub formă de

copolimeri, care au proprietăti mai bune.

Dintre procesele industriale “curate” realizate cu ajutorul

biotehnologiilor se numara decontaminarea unor materii prime

cum ar fi :

- desulfurizarea petrolului

- desulfurizarea cărbunilor

Procedeele biocatalitice sunt folosite in industria detergentilor, in

hidroliza amidonului la glucoză si alte zaharuri fermentescibile cu

α-amilază si amiloglucozidază, in industria maselor plastice:

hidroliza acrilonitrilului la acrilamidă (materia primă pentru

fabricarea poliacrilamidei) cu enzima nitrilază.





Degradarea si reciclarea deseurilor prin epurarea biologică a apelor

reziduale si obtinerea de biogas.

Înlocuind procedeele catalitice cu cele enzimatice în industria

chimică, biotehnologiile contribuie, de asemenea, la economisirea

de energie.Totodată, ele pot contribui la crearea de noi surse de

microorganisme, utilizate în procesele de depoluare a mediului şi

de rezolvare a numeroase probleme ecologice.

Biotehnologiile mediului, în ansamblul lor, constituie un nou mod

de a evalua şi de a rezolva problemele date.Ele nu se constituie

într-un nou sector, dar, precum informatica, se răspândesc în

ansamblul de activităţi productive existente. Tratarea poluării ca

rezultat al unui mod inadecvat de utilizare a resurselor va

presupune găsirea unor soluţii optime pentru reciclarea şi

reutilizarea deşeurilor, determinând, astfel, atât reducerea

gradului de poluare, cât şi creşterea profiturilor.

Biotehnologiile mediului oferă beneficiile utilizării unor combinaţii

de microorganisme selectate pentru capacităţile lor sinergetice de

a îmbunătăţi calitatea apei, a solului şi a aerului.





Utilizarea acestor tehnici la nivel de sistem ecologic constă în

optimizarea unor metode de implantare şi utilizare unor structuri

vii specializate, de la microbi până la plante şi peşti, pentru

îmbunătăţirea calităţii apei, solului şi aerului.

Inocularea de microorganisme pentru a obţine rezultate specifice

nu este un concept nou.Asemenea metode, cunoscute sub

denumirea de bioaugmentare, se folosesc pentru producerea berii,

a diferitelor sortimente de brânză, a pâinii şi a multor altor

produse alimentare.

În acest context, se recomandă stoparea utilizării substanţelor

chimice pentru tratarea deşeurilor şi rezolvarea problemelor

ecologice, având în vedere că beneficiile aduse de acestea sunt

adesea de durată prea scurtă faţă de efectele secundare cu efect

negativ care pot interveni, determinând, astfel, scăderea

rentabilităţii metodelor.

Ultimele cercetări în domeniul biotehnicilor mediului oferă

informaţii extrem de interesante asupra comportamentului

microorganismelor, deschizând perspective noi în utilizarea

acestora pentru protecţia mediului.





Astfel, s-a constatat faptul că purificarea apei este realizată în cea

mai mare parte de către comunităţi de bacterii, nu doar de către o

singură specie.

O categorie de bacterii iniţiază procesul,care este apoi continuat de

alte familii de bacterii, absenţa unei specii din ansamblul de

bacterii micşorând capacitatea de purificare a întregului sistem. S-

a evidenţiat activitatea unor cantităţi mici de lipază şi protează în

apa naturală, activitate care rămâne constantă luni de zile, chiar şi

în cazul deversărilor poluante. S-a demonstrat, de asemenea, că

augmentarea bacteorologică poate mări rata biodegradării

hidrocarbonului .

Toate acestea implică întrebări fundamentale despre:

-bacterii,tratamentul apei şi producţia culturilor acvatice:

-posibilitatea unui tratament eficient şi consistent al apei, în

condiţiile în care producţia de protează şi lipază nu se desfăşoară

simultan;

- posibilitatea de a obţine, la un moment dat, toate categoriile de

bacterii necesare tratării apei, în condiţiile în care apa destinată





alimentarii oraşelor este sterilizată sau sistemele de colectare sunt

construite astfel încât să oprească infiltrarea apei de ploaie.

Spre deosebire de alte domenii ale biotehnologiei, în care ingineria

genetică joacă un rol important în crearea de noi structure vii,

principala preocupare a biotehnologiei mediului este aceea de a

asigura integrarea noilor structuri biologice create în sistemul

ecologic, fără a-i altera echilibrul.

O altă ramură a biotehnologiilor mediului, managementul mediului

înconjurător, urmăreşte gestionarea economică şi eficientă a

resurselor biotehnologice utilizate în protecţia mediului, ceea ce a

implicat reconsiderarea unor puncte de vedere cu privire la

repartiţia structurilor vii în mediu, cum ar ficel al generării

spontane a tuturor categoriilor de bacterii necesare în apele

poluate sau în culturile acvatice, ipoteze pe care studiile

experimentale şi modelarea proceselor implicate le dovedesc

nefondate.

Modelarea unui proces din domeniul biotehnologiei mediului

parcurge următoarele etape:





–stabilirea scopului tratamentului dorit (eliminarea unei

hidrocarburi specifice, proces de nitrificare sau denitrificare etc.);

–identificarea condiţiilor de mediu în care se va desfăşura procesul

şi integrarea variabilelor şi parametrilor corespunzători în ecuaţiile

ce definesc modelul;

–identificarea efectelor inhibitoare sau activatoare ale diferiţilor

compuşi sau ale diferitelor categorii de microorganisme existente

sau care se pot adăuga pentru îmbunătăţirea condiţiilor de

desfăşurare a procesului (o nitrificare eficientă, de exemplu,

necesită un nivel scăzut al BOD carbonic, necesitate ce poate fi

îndeplinită utilizând o anumită categorie de heterotrofe).

Biotehnologiile mediului fiind, prin definiţie, destinate să

amelioreze calităţile mediului înconjurător, nu trebuie să provoace

distrugeri ale mediului sau creşteri ale riscului de mediu.

Protecţia mediului înconjurător impune o abordare conservativă.

Selecţia organismelor utilizate trebuie să aibă în vedere nu numai

capacitatea acestora de a îndeplini funcţiile dorite, ci trebuie să

urmărească să nu producă nici efecte secundare nedorite. În acest

context, microorganisme cum ar fi Pseudomonas aeruginosa, un





microb foarte versatil, care poate biodegrada hidrocarburile şi

poate îndeplini numeroase alte funcţii, dar care poate produce, în

acelaşi timp, maladii serioase la animale sau oameni, nu ar trebui

incluse sub nici o formă în produşii dispersaţi apoi în mediu şi nici

nu ar trebui lăsate la îndemâna nespecialiştilor.

Având în vedere dezvoltarea rapidă a biotehnologiilor şi

capacitatea producerii unei varietăţi extrem de mari de produşi

biologici, pentru îndeplinirea dezideratelor prezentate mai sus,

este necesara instituirea unui program de control şi asigurare a

calităţii, bazat pe o serie de standarde care sa asigure o buna

integrare a noilor structuri vii create în sistemul ecologic prin

impunerea anumitor condiţii fundamentale:

–să garanteze prezenţa aceleiaşi specii cu un nivel de activitate

consistent, definit pentru fiecare lot de produşi;

–să garanteze cantitatea de celule necesară, suficient de

concentrată pentru îndeplinirea unei anumite funcţii;

–să garanteze o durată de viaţă rezonabilă;

–să garanteze absenţa patogenilor.





Aplicaţiile biotehnologiilor mediului se bazează pe comunităţi de

organisme vii cărora li se asigură condiţii de viaţă adecvate pentru

îndeplinirea funcţiilor dorite. Cunoştinţele acumulate în domeniul

tratamentului apelor reziduale şi al apelor chimice, în domeniul

ecologiei acvatice şi al culturilor acvatice sunt etape importante în

stabilirea problemelor ecologice ce pot fi rezolvate prin intermediul

biotehnologiilor mediului.

Se studiază, de asemenea, modul în care, cu ajutorul ingineriei

fiziologice, pot fi modificate caracteristicile fiziologice ale

microorganismelor, astfel încât acestea să devină apte de a

îndeplini diferite funcţii. Pentru îndeplinirea funcţiilor de dizolvare a

grăsimilor sau a mâlurilor, de exemplu, caracteristicile fiziologice

ale microorganismelor trebuie modificate astfel încât să se

optimizeze sintetizarea enzimelor necesare îndeplinirii funcţiilor

menţionate.

De asemenea, dacă se urmăreşte biodegradarea anumitor

hidrocarburi printr-o metodă particulară, cu timp de retenţie mic,

microorganismele trebuie să fie precondiţionate pentru a produce

substanţele necesare şi să li se asigure o creştere exponenţială

înainte de introducerea lor în biosistem.





Tehnicile de imobilizare a structurilor microbiale şi de cultivare a

acestora sunt utilizate înbiotehnologiile mediului cu aceeaşi

pondere ca în procesele farmaceutice, diferenţele constând în

modalităţile de adaptare a tehnicilor pentru obţinerea unui raport

eficienţă/cost optim pentru utilizatori.

Epurarea biologică

In functie de gradul de poluare si de parametrii apei uzate,

exista doua tipuri de epurare: aeroba sau anaeroba. Epurarea

biologica se refera la modificarile namolului activ cu incarcari

reduse din bazinele selectoare, prin indepartarea biologica a





nutrientilor sau prin regenerarea separata a namolului. Namolul

activ in exces se stabilizeaza aerob sau anaerob, dupa care este

deshidratat.

Epurarea aeroba

Epurarea aeroba implica un consum mare de energie, necesar

aerarii, si se aplica in cazul apelor reziduale cu incarcare redusa de

substante organice. Pentru oxigenarea apei se folosesc module de

aerare prevazute cu difuzori cu membrana elastica, care echipeaza

bazinele din treapta biologica a statiilor de epurare.

Difuzorii de aerare realizeaza dispersia aerului sub forma de

bule fine in medii lichide, putand fi utilizati si la aerarea

separatoarelor de grasimi, precum si in cadrul proceselor pentru

obtinerea apei potabile sau la dizolvarea gazelor in lichide.

Epurarea anaeroba

Pe de alta parte, daca apa uzata se caracterizeaza printr-o

incarcare mare de substante organice si o concentratie mica de

particule solide in suspensie, de grasimi, uleiuri si nutrienti, este





indicata epurarea anaeroba, care se bazeaza pe tehnologia cu

namol granular. Acest tip de epurare reprezinta un proces

microbiologic care consta in degradarea materiei organice, fiind

caracterizat de producerea de biogaz, o combinatie dintre metan

(in proportie de 60–90 %)si bioxid de carbon(10–40 %).

Epurarea biologica cu utilizarea culturilor bacteriene dirijate

consta in adaugarea in apa uzata a unor bacterii selectionate in

functie de capacitatea acestora de a degrada rapid materii solide,

grasimi, proteine, detergenti si alti compusi organici, pentru a

eficientiza procesul de biodegradare.

Bacteriile se fixeaza pe biofiltre cu pat mobil, care asigura o

suprafata mare pentru fixarea filmului biologic. Dezvoltarea

acestuia este sustinuta de enzime si micronutrienti exogeni.

Microorganismele care descompun componentele organice din

apa de epurat alcatuiesc un biofilm sub forma unei perdele, in

acest felevitandu-se emanarea de gaze uratmirositoare.

Namolul si alte componente rezultate in urma procesului de

epurare din compartimentul biologic ajung in compartimentul de

epurare finala, unde apa este trecuta printr-un separator lamelar

functionand asemenea unui compartiment de sedimentare. De aici,





apa rezultata este deversata, iar namolul este recirculat in

compartimentul pentru sedimentare. Prin vidanjare, namolul poate

fi folosit ca ingrasamant in agricultura.

Pentru reducerea semnificativa a cantitatii de namol activ, se pot

folosi proceduri care implica combinarea epurarii biologice

anaerobe cu epurarea biologica aeroba.

Epurarea biologica prin catalizare cu oxigen activ este

procedura folosita pentru tratarea apelor greu epurabile, cu scopul

de a respecta cerintele de puritate a apelor uzate.

Prin aceasta metoda de epurare, cantitatea desubstante

organice oxidabile chimic se reduce cu pana la 40%, restul

transformandu-se in materii organice care se descompun biologic.

In plus, se elimina mirosurile, se reduc suspensiile si se realizeaza

dezinfectia apei in totalitate. Substantele organice greu

biodegradabile sunt fragmentate si sustin formarea de bacterii cu

eficienta mare de epurare. Prin fragmentarea si diminuarea

materiilor organice si anorganice din apele uzate industriale sub

influenta oxigenului activ, acestea devin epurabile prin metode





biologice. Alternarea epurarii aerobe cu epurarea anaeroba are

drept rezultat eliminarea recircularii namolului activ si reducerea

cantitatii de namol rezultat.

Biotehnologii de epurare

Echipamentele care alcatuiesc instalatia de epurare in acest

caz sunt bazinul de epurare anaerob, separatorul de grasimi,

pompa de transvazare a apei in instalatia de tratare cu oxigen

activ, instalatia

de tratare cu oxigen activ (injectare, mixare, degazare), bazinul de

epurare aerob, filtrul biologic mobil cu autocuratare, decantorul





secundar pentru separarea namolului activ in exces de apa

epurata, pompa de aer si pompa de namol.

Reţinerea compuşilor organici biodegradabili decurge uzual

folosind în vederea biodegradării următoarele echipamente: bazine

cu nămol activ sau biofiltre cu picurare. În ambele cazuri pot

apărea probleme în funcţie de compoziţia apei supuse epurării,

respecti dacă procentul de apă uzată de spălare, conţinut de sânge

sau lapte în apa uzată este ridicat. Prezenţa unor agenţi de

curăţare, dezinfectanţi, pesticide sau antibiotice pot avea impact

negativ asupra desfăşurării procesului de biodegradare.

Procesul cu nămol activ foloseşte la epurarea biologică a

apelor uzate aer (oxigen ) şi microorganisme care oxidează

poluanţii organici cu formare de nămol ce conţine materialul

oxidat. În general procesul cu nămol activ cuprinde un bazin de

aerare, unde aerul este introdus şi apoi amestecat cu apa uzată în

prezenţa microorganismelor şi u decantor secundar în care se

separă nămolul prin sedimentare. O parte din nămolul activ ce

conţine biomasa, format şi separat în decantorul secundar este

recirculat şi reintrodus în bazinul de aerare.





Bazin cu nămol activ





Biofiltrele cu picurare constau dintr-o umplutură de material

filtrant format din zgură, pietriş, nisip, turbă sau material sintetic,

peste care apa uzată se scurge spre baza coloanei, formând un

strat (peliculă) de biomasă. Condiţiile aerobe sunt menţinute prin

introducerea forţată a aerului sau convecţie naurală prin

umplutură. Procesul de biodegradare decurge prin adsobţia

compuşilor organici pe pelicula de biomasă, în prezenţa oxigenului

fapt ce asigură oxidarea biochimică a compuşilor organici. Produşii

finali sunt reprezentaţi de dioxidul de carbon, apă şi alţi produşi

simpli de oxidare. Pe măsură ce pelicula de biomasă se îngroaşă,

penetratrea acesteia de către aer este îngreunată, formându-se

dedesupt o peliculă de biomasă anaerobă.





Secţiune prin biofiltrul cu picurare





Biofiltru cu picurare





Epurarea avansată

Epurarea avansată (terţiară) se foloseşte de regulă în

continuarea celorlalte două trepte de epurare şi vizează un grad

ridicat de epurare al apei. Se aplică în cazurile în care apa trebuie

restituită unor emisari, în vederea evitării proceselor de eutrofizare

sau în cazul recirculării apei în fluxul tehnologic.

Epurarea terţiară are la bază proce se fizico -chimice

folosite frecve nt în tehnologiile chimice :

-adsorbţia:fenomen de reţinere pe suprafaţa unui corp

denumit adsorbant, a moleculelor unei alte substanţe, denumită

adsorbat;

-neutralizarea:operaţie aplicată apelor uzate acide sau

alcaline, în scopul aducerii pH-ului la valori neutre, folosindu-se

lapte de var, dolomită calcinată sau CO2 şi acizi reziduali

industriali;

-flotaţia:proces de antrenare a unor particole solide de către

bule de gaz care se ataşează de acestea;





-extracţia, bazată pe solubilitatea selectivă a unor

componenţi chimici ai apei uzate în care se introduce un solvent.

Acesta permite, după sedimentarea particulelor solide,realizarea a

două straturi lichide:rafinatul şi extractul,strat care se separă prin

procedee tehnice şi din care se recuperează solventul;

-distilarea, prin care pe principiul vaporizării, se separă apa

de substanţele chimice şi suspensiile conţinute, microorganismele

fiind de asemenea distruse;

-îngheţarea, bazată pe formarea de cristale de gheaţă care

conţin apă pură şi care se pot separa din soluţia reziduală

îmbogăţită în impurităţi;

-spumarea,bazată pe formarea de spumă în care are loc

acumularea unora din impurităţile prezente în apă. Ea este

stimulată prin procedee de insuflare de aer în masa apei uzate şi

dă rezultate în cazul substanţelor poluante superficial active,care

au capacitatea de a micşora tensiunea superficială a apei

(detergenţii, proteinele sau compuşi de descompunere).





-schimbul ionic, bazat pe proprietatea unor materiale de a

schimba sub influenţa unei ape mineralizate, conţinând săruri

ionizante, ionii din apă cu ionii proprii, realizând astfel

demineralizarea apei.Procedeul este folosit pentru eliminarea

ionilor de metale grele şi recuperarea unor materiale valoroase.

-oxidarea chimică, cea mai avansată formă de îndepărtare

a impurităţilor, realizată prin oxidarea lor completă până la

produşi minerali simpli (bioxid de carbon şi oxizi de azot). Se

utilizează compuşi cu proprietăţi oxidante (ozon, apă oxigenată,

clor).

-dezinfecţia definită ca un ansamblu de măsuri menite să

distrugă agenţii patogeni. Drept agenţi de dezinfecţie sunt utilizaţi

frecvent clorul şi compuşii lui.

Combaterea poluării apelor





Apele uzate generate de diverse ramuri ale economiei sunt

evacuate în reţeaua de canalizare sau în receptori naturali. În

general debite mici de ape uzate sunt evacuate în reţeaua de

canalizare orăşenească pe când în cazul debitelor mari de ape

uzate, generate de combinate sau platforme industriale,soluţia

frecvent aleasă este evacuarea acestora în

receptorii cei mai apropiaţi.

Această soluţie poate fi aplicată numai când apele uzate nu

degradează calitatea receptorilor naturali. Evitarea sau reducerea

poluării apelor receptorului ca urmare a deversării de ape uzate se

realizează cel mai frecvent prin epurare înainte de deversare.

Epurarea apelor reprezintă totalitatea tratamentelor aplicate

apei uzate care au ca rezultat diminuarea conţinutului de poluanţi

astfel încât cantităţile rămase să determine concentraţii mici în

apele receptoare, care să nu provoace dezechilibre ecologice şi să

nu poată stânjeni utilizările ulterioare (ŞCHIOPU,1997).

Procesul de epurare a apelor uzate cuprinde două grupe de

operaţii succesive reţinerea şi neutralizarea substanţelor nocive





urmate de prelucrarea substanţelor rezultate din prima

operaţie,denumite nămoluri.Ca produşi ai procesului de epurare

rezultă apa epurată şi nămolul, care pot fi valorificaţi pe diverse

căi în continuare. Apa epurată este evacuată în emisari sau poate

fi valorificată în agricultură, prin fertirigare. Nămolul, în funcţie de

compoziţia sa, după o prealabilă prelucrare este evacuat din staţie

putând fi valorificat de exemplu ca îngrăşământ organic.

Gestionarea nămolurilor orăşeneşti trebuie să aibe în vedere

câteva probleme legate de protecţia mediului înconjurător

respectiv să nu constituie o sursă de infestare cu agenţi patogeni a

terenurilor agricole,conţinutul în substanţe poluante(metale grele)

să nu depăşească limitele admise, să se respecte tehnologia şi

doza de aplicare şi să se instituie în perimetrele utilizate, un

sistem adecvat de monitoring a factorilor de mediu.

Tratamentul altor compuşi organici





Materialele organice sintetice incluzând solvenţi, vopsele,

produse farmaceutice, pesticide, produşi de coxerie, pot fi

îndepărtaţi din apele uzate industriale folosind tratamente

speciale. Metodele uzuale de tratare pentru acesti produşi sunt

oxidare avansată, distilare, adsorbţie, vitrificare, incinerare,

imobilizare chimică şi aplicare pe suprafaţa solului.

Tratarea acizilor şi bazelor

Acizii şi bazele ce se regăsesc în apele uzate industriale sunt

neutralizate în condiţii controlate. Neutralizarea produce frecvent

precipitate care necesită tratament de îndepărtare ca rezidiu solid,

ce poate toxic. Uneori pri neutralizare seformează gaze ce

necesită tratamente speciale pentru efluenţi gazoşi. Efluenţii

reziduali bogaţi în ioni ce conferă duritate, unt supuşi unor

tratamente de precipitare asărurilor de calciu şi magneziu.

Precipitatele formate, pot în unele cazuri, să colmateze conductele

şi să împiedice evacurea produşilor.





Tratamentul materialelor toxice

Materialele toxice reprezentate de materiale organice, metale,

acizi, baze, elemente nematalice sunt în general rezistente la

biodegradare. Metalele pot fi precipitate prin schimbarea pH-ului

sau alte tratamente chimice iar compuşii organici dizolvaţi pot fi

evacuaţi din apele uzate prin procesul de oxidare avansată.

CONC L UZII





Problemele complexe privind protecţia mediului, caracteristice

acestui sfârşit de mileniu, au determinat apariţia unor noi ştiinţe

interdisciplinare:

- ingineria ecologică

- modelarea ecologică

- managementul ecologic, ce permit obţinerea unor rezultate

consistente în problemele de protecţie a mediului.

Biotehnologiile mediului oferă instrumente puternice şi eficiente

din punct de vedere al costurilor, apte de a rezolva probleme de

remediere şi protecţie a mediului, ce marchează începutul

secolului XXI, însă acestea devin eficiente numai dacă în utilizarea

lor se ţine cont de caracteristicile biologice ale biosistemului în

care sunt aplicate.

Bibliografie





Gruia E., Apa şi poluarea, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică,

Bucureşti, 1979.

Marton Al., Iosip Moţ Şt. N., Protecţia mediului, Editura Eurobit,

Timişoara, 1997.

Negulescu M., Protecţia calităţii apelor, Editura Tehnică, Bucureşti,

1982.

Negulescu M., Epurarea apelor uzate industriale, Editura Tehnică,

Bucureşti, 1987.

Rădulescu H., Goian M., Poluarea nitrică a alimentelor, Editura

Mirton, Timişoara, 1999.

Rădulescu H., Poluare si tehnici de depoluare a mediului, Editura

Eurobit, Timisoara, 2001

Robescu D., Stamatoiu D., Bătălia pentru apa vie, Editura Ceres,

Bucureşti, 1988.

Rojanschi V., Alimentarea cu apă la punct de răscruce, Editura

Ceres, Bucureşti, 1983.

Rojanschi V.,Diaconu Gh., Ingineria mediului, Editura Tehnică,

Bucureşti, 1996.





Şchiopu D., Ecologie şi protecţia mediului, Editura Didactică şi

Pedagogică, Bucureşti, 1997.

Victor Parausanu, Ileana Poronar, Economia mediului, Editura

Sylvi, Bucuresti, 1997

Vladimir Rojanschi, Florina Bran, Gheorghita Diaconu, Protectia si

ingineria mediului, Editura Economica, Bucuresti, 1997

Sanda Visan, Anca Angelescu, Cristina Alpopi, Mediul înconjurator.

Poluare si protectie, Editura Economica, Bucuresti, 2000

Ilie C. Zaharia, Studii de ecologie, Editura Economica, Bucuresti,

1999

Dr. ing. Cristina-Maria DABU- BOOTEHNOLOGIILE MEDIULUI SI

CALITATEA MEDIULUI-(REFERAT)

-EDWARDS INT. GROUP 2008

-Brosura ECOAQUA.

- Între trecut şi viitor-de Dr. ing. Gabriela Berechet 13/10/2008

- Blitz, E. Proiectarea canalizărilor. Bucureşti, ET, 1970

- Negulescu, M. Epurarea apelor uzate orăşeneşti. Bucureşti,

ET, 1978





- Florinte Ltd (2006), "de digestie anaerobă - o oportunitate pentru

diversificare rurale", Michael Cheshire

- ENDS Report 329 (2002), "trezeşte din sectorul de apă pentru a

testa de energie", P25

-Themelis.NJ &. Verma.S (2004), "o opţiune mai bună, digestia

anaerobă a deşeurilor organice în MSW. De gestionare a

deşeurilor World "

- Biocycle (2004), "Combining anaerobic digestion with enclosed

tunnel composting", Joerg

-Aunstrup, K. 1979. În Enzyme Technology, LB Wingard, Jr., E.

Katchalek-Katzir,

-L. Goldstein (ed). Academic Press, Inc, New York.

-Boyer,PD (ed). 1971. Enzime, 3rd, ed. Vol.. 5. Academic

Press, Inc, New York.

- Fogarty, WM 1974. Enzimei de tehnologie - proiecte şi evoluţii.

În proiectele şi perspectivele în fermentaţie industriale: acţiunea

de întâlnire a avut loc la Holly Royde. AJ Powell şi JD Bu'Lock

(ed). U. din Manchester. Manchester, Anglia.





-Godfrey, T. şi J. Reichelt (eds). 1983. Industrial Enzimologie:

punerea în aplicare a enzime în industrie. Natura de presă. New

York.

*** Legea Protecţiei Mediului Nr. 137, Monitorul Oficial al

României, anul VII, Nr 304, Bucuresti ,1995.

*** Legea Apelor Nr.107, Monitorul Oficial al României, anul VIII,

Bucureşti 1996.

*** Normativ privind condiţiile de evacuare a apelor uzate în

reţelele de canalizare ale localităţilor, NTPA-002/1997,

Monitorul Oficial al României, partea I, Nr.327,

Bucureşti, 1997.

*** Normativ privind limitele de încărcare cu poluanţi a apelor

uzate evacuate în resursele de apă, Monitorul Oficial al

României, partea I, Nr. 327, Bucureşti, 1997.

*** Ape de suprafaţă - Categorii şi condiţii tehnice de calitate,

STAS 4706/88.

*** Apa potabilă - Cerinţe de calitate, STAS 1342/91.

*** Apa pentru irigarea culturilor agricole - Cerinţe de calitate,

STAS 9450/88.





*** Aer din zonele protejate - Condiţii de calitate, STAS

12574/87.

*** Raportul Ministerului Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului

din România privind starea factorilor de mediu în

România pe anul 1993, Bucureşti, 1994.

- w w w . fnd a e . fr

- w w w . o i eau.fr

-w w w . focuseco . ro

- w w w . foe . co . uk / re s ource/r e ports/ch a ng i ng _ c li mate.

-w w w . re s ourcesnot w as t e . org/m e mb e rs/con f -app li ca t i o n -

form/Carbon&Waste (ERM).

-ww w. ecursuri . ro

-w w w . en . w i k i p e d i a.org

http://www.fndae.fr/


http://www.en.wikipedia.org/

http://www.ecursuri.ro/

http://www.resourcesnotwaste.org/members/conf-application-

http://www.foe.co.uk/resource/reports/changing_climate

http://www.focuseco.ro/

http://www.oieau.fr/




CUPRINS

Introducere in biotehnologie…………………………………………………..p1

Obiectivele biotehnologiei in protectia mediului……………….…..p5

Microorganisme utilizate în biotehnologii………………………….…..p8

Mediul de cultură si dezvoltarea microorganismelor……………..p16

Dezvoltarea culturilor de microorganism………………………………..p22

Biotehnologiile ca alternative de tehnologii “curate”……………..p33

Produsele chimice obtinute prin biotehnologie……………………….p36

Epurarea biologica…………………………………………………………………….p47

Biotehnologii de epurare……………………………………………………………p51

Epurarea avansata…………………………………………………………………….p57





Combaterea poluarii apelor ………………………………………………………p60

Tratamentul altor compuşi organici………………………………………….p62

Tratarea acizilor şi bazelor…………………………………………………………p62

Tratamentul materialelor toxice…………………………………………………p63

Concluzii………………………………………………………………………………………p64

Bibliografie………………………………………………………………………………….p65


biotehnologia si biotehnologiile mediului

Documents