Biodegradacja biochemiczny rozkład związków organicznych przez organizmy żywe (pierwotniaki, bakterie, promieniowce, grzyby, glony, robaki) na prostsze składniki chem
Bioakumulacja - zdolność organizmów do gromadzenia związków trujących (np. metali ciężkich) w tkankach organizmu. Stężenie tych związków w tkankach może osiągnąć wyższy poziom niż w otaczającym je środowisku.
Enzymy adaptacyjne - enzymy konstytutywne (enzymy uczestniczące w metabolizmie cukrów - stała część składu enzymatycznego) posiadają stałe, dziedziczne cechy. Enzymy adaptacyjne powstają gdy środowisko nada im inne cechy.
Kometabolizm - niezależne współdziałanie dwóch organizmów, polegające na tym, że jeden z nich przypadkowo modyfikuje daną cząsteczkę nie odnosząc przy tym żadnych korzyści.
Ksenobiontyk - związek chemiczny występujący w organizmie, który ani go nie produkuje ani też w normalnych warunkach nie przyjmuje z pożywieniem. Inaczej mówiąc, jest to substancja chemiczna niebędąca naturalnym składnikiem żywego organizmu. Inne nazwy to: substancja obca bądź egzogenna, materiał antropogenny (o ile powstaje w wyniku działalności człowieka).
Rozkład celulozy (podstawowy składnik materiału roślinnego):
- w warunkach tlenowych: w dobrze napowietrzanych glebach przez drobnoustroje tlenowe (grzyby - proces przeprowadzany skuteczniej niż np. bakterie w kwaśnych glebach, miksobakterie i inne bakterie)
- w warunkach beztlenowych: bakterie mezofilne, termofilne, nieliczne grzyby, pierwotniaki.
Rozkład ksylanu (drugi pod względem ilości i powszechności występowania węglowodan w przyrodzie):
- wiele drobnoustrojów szybciej rozkłada ksylan niż celulozę,
- w glebach kwaśnych grzyby,
- zdolność wykorzystywania ksylanu powszechna wśród grzybów (doskonałe miejsce hodowli pieczarek)
Rozkład skrobi (główny materiał zapasowy roślin):
- warunki tlenowe: przez grzyby i bakterie które wytwarzają alfa-amylazy (hydrolizują skrobię do glukozy)
- warunki beztlenowe: sacharolityczne bakterie w glebach nasyconych wodą wzbogaconych węglowodanami
Rozkład pektyny (w przestrzeniach międzykomórkowych młodych roślin):
- trawiona przez bakterie i grzyby
- niektóre drobnoustroje wytwarzają enzymy rozpuszczające pektyny
- organizmy glebowe rozkładające pektynę 10 do 5 komórek/ gram gleby
Rozkład chityny:
- w 1 gramie gleby ornej 10 do 6 organizmów zdolnych do rozkładu chityny
- w warunkach tlenowych: bezwzględnie beztlenowe bakterie chitynolityczne
- rozkladana też przez enzymy pozakomórkowe pochodzące z drobnoustrojów
Rozkład liginy:
- najwolniej degradowany składnik roślin
- rozkładana przez grzyby i bakterie
- niektóre grzyby rozkładają liginę nawet w żywej roślinie
- degradacja rozpoczyna się od przeniesienia pojedynczego elektronu
Rozkład węglowodorów
- zwykle wymaga obecności tlenu
- reakcje polegające na wbudowaniu cząsteczki tlenu do związku organicznego (oksygenacja)
Rozkład białka:
- białka martwych organizów rozkładane przez liczne grzyby i bakterie
- najpierw rozkładane przez enzymy pozakomórkowe do odpowiednich produktów degradacji
- do środowiska są wydzielane zewnętrznokomórkowe proteazy, gdzie przeprowadzają degradację białek
- rozkładowi w glebie towarzyszy powstanie amoniaku (amonitryfikacja)
Rozkład chlorowcowanych fenoli:
- utleniają go te same organizmy co utleniają amoniak
- w degradacji związków aromatycznych przekształcany do pirokatechiny
- atakowany w warunkach beztlenowych przy udziale siarczanu, azotanu bądź co2, które pozwalają na oddychanie beztlenowe lub dostęp do światła
Rozkład detergentów:
- odporność detergentów na biochemiczną degradację jest jedną z przyczyn zanieczyszczenia rzek i zbiorników wodnych tymi związkami.
Czynniki wpływające na podatność substancji organicznych na rozkład biologiczny:
Podatność na rozkład biologiczny zależy od ilości i rodzaju substancji organicznej oraz warunków występujących w masie osadu - decydujących o możliwościach rozwoju mikroorganizmów. Niezbędne jest określenie, czy osad nie zawiera substancji hamujących rozkład biologiczny (związki toksyczne).
Mikrobiologiczne przemiany metali ciężkich.
Przy wykorzystywaniu metod mikrobiologicznych stosowane są szczepy mikroorganizmow charakteryzujące się dobrą zdolnością namnażania nawet w niekorzystnych warunkach środowiskowych. Zastosowanie mają również mieszane populacje drobnoustrojów.
Do mikroorganizmów, dzięki którym możliwe jest usuwanie metali ze ścieków, osadów ściekowych, odpadów stałych czy terenów nimi skażonych, zalicza się:
- bakterie, - drożdże, - promieniowce, - pleśnie, - grzyby (bez kapeluszowych), - glony (bez plechowych).
1