img043

ĆWICZENIE nr 7

Biodegradacja węglowodorów oleju napędowego

1.    Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest poznanie procesu biodegradacji węglowodorów oleju napędowego w środowisku płynnym, oszacowanie stopnia biodegradacji oleju napędowego oraz potwierdzenie obecności substancji powierzchniowo-czynnych w podłożu hodowlanym.

2.    Wprowadzenie:

Zanieczyszczenie środowiska związkami ropopochodnymi stanowi coraz poważniejszy problem w wielu krajach świata, nie wyłączając Polski. Zanieczyszczone gleby oraz wody gruntowe i powierzchniowe obejmują znaczne obszary baz transportowych i wojskowych oraz tereny rafinerii i zakładów petrochemicznych. Skala problemu zależy od powierzchni zanieczyszczonego obszaru, głębokości penetracji zanieczyszczeń oraz ich składu chemicznego. Z dotychczasowych doświadczeń wynika, że zastosowanie metod biotechnologicznych jako ostatniego etapu oczyszczania ścieków obciążonych związkami ropopochodnymi stanowi najbardziej racjonalny sposób ich uzdatniania.

Biodegradacja w skażonym środowisku odbywa się z udziałem autochtonicznej mikroflory wspomaganej przez wprowadzone do oczyszczanego układu zestawy drobnoustrojów, specjalnie wyselekcjonowanych pod kątem danego typu zanieczyszczeń. Zestawy te określane są mianem „biopreparatów”. W ich skład wchodzą najczęściej bakterie z rodzajów: Pseudomonas, Acineiobacter, Alcaligens, Corynebacterium, Bacillus.

W mieszaninie węglowodorów nie wszystkie związki są równie łatwo rozkładane. Węglowodory alifatyczne są łatwiej degradowalne niż aromatyczne, parafiny długołańcuchowe są chętniej rozkładane niż te o krótkim łańcuchu, związki o rozgałęzionych łańcuchach są trudniej utylizowane w porównaniu z nierozgałęzionymi. Do trudno przyswajalnych należą wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne oraz chlorowcopochodne.

Kontakt między pozostającym w fazie organicznej substratem a drobnoustrojami rozwijającymi się w fazie wodnej ułatwiają produkowane przez niektóre drobnoustroje środki powierzchniowo-czynne zwane biosurfaktantami. Powodują one zwiększenie rozpuszczalności węglowodorów w wodzie oraz ich rozproszenie w fazie wodnej w postaci emulsji. Rozproszenie węglowodorowego substratu w formie mikrokropli powoduje zwiększenie powierzchni kontaktu fazy organicznej z fazą wodną, a tym samym z drobnoustrojami.

Chromatografia gazowa GC jest techniką analityczną niezwykle przydatną do oceny ilościowej przebiegu procesu biodegradacji związków ropopochodnych. Wynika to zarówno z jej wysokiej czułości dla tej grupy związków jak i znakomitej rozdzielczości umożliwiającej jednoczesne oznaczenie dużej liczby węglowodorów.

W ramach ćwiczenia oznaczane będą:

-    namnożenie biomasy bakterii wyrosłych w podłożu zawierającym jako źródło węgla olej

napędowy ( metodą wagową)

-    stopień biodegradacji oleju napędowego (oszacowanie metodą wagową, analiza metodą GC )