Bioremediacja wody pitnej

Sześć instytucji badawczych oraz cztery małe i średnie przedsiębiorstwa prowadziły wspólne działania w ramach projektu BIOTREAT (Biotreatment of drinking water resources polluted by pesticides, pharmaceuticals and other micropollutants on development of new water-treatment technologies).

Podstawą technologii była bioaugmentacja, polegająca na wprowadzeniu określonych mikroorganizmów lub zespołów bakteryjnych do istniejących filtrów piaskowych w wodociągach w celu rozkładania zanieczyszczeń. W projekcie wykorzystano potencjał procesów metabolicznych i kometabolicznych w celu remediacji wody pitnej zanieczyszczonej małymi ilościami mikrozanieczyszczeń, ale niespełniającej kryteriów jakości obowiązujących w UE. Uczeni opracowali technologie, które mogą okazać się skuteczniejsze niż tradycyjne metody uzdatniania wody, np. te wykorzystujące węgiel aktywny.

Badacze rozpoczęli prace od scharakteryzowania szeregu istniejących i nowo wyizolowanych substancji rozkładających mikrozanieczyszczenia w celu oceny ich skuteczności. Szczególnym zainteresowaniem cieszyła się niechorobotwórcza bakteria Aminobacter MSH1, rozkładająca 2,6-dichlorbenzamid (BAM). Wykazano, że zdolność tej bakterii do rozkładania związana jest z unikalnym plazmidem pBAM1.

Skuteczność Aminobacter MSH1 w bioremediacji wody pitnej zanieczyszczonej BAM oceniono przy zastosowaniu systemów partiowych i kolumnowych. Wydajność rozkładania w dłuższym okresie czasu poprawiono po unieruchomieniu bakterii na różnych materiałach. Badania ujawniły, że struktura biofilmu rozkładającej bakterii zależy od stężenia pestycydu i składu ośrodka. Ponadto, dowiedziono, że po dodaniu bakterii do filtrów piaskowych w rurociągach występuje u nich stres biotyczny z powodu konkurencji ze strony rodzimych bakterii i żerowania pierwotniaków.

Demonstracje skutecznego rozkładania BAM przeprowadzono w dużych instalacjach symulujących filtr piaskowy. Wydajność rozkładania trudno było jednak utrzymać w dłuższym okresie czasu (powyżej 1 miesiąca), głównie ze względu na utratę bakterii umieszczonych w filtrze.

Projekt BIOTREAT stanowi ważny krok w kierunku opracowania prototypowych systemów biofiltracyjnych, które można by wprowadzić na rynek. Technologia te jest niedroga, bezpieczna i nie powoduje nagromadzenia się niepożądanych produktów rozkładu.

Prototyp można by potencjalnie zastosować w szeregu rożnych scenariuszy dotyczących uzdatniania wody, w tym istniejących filtrach piaskowych w wodociągach, przenośnych biofiltrach umieszczanych w pobliżu punktów poboru wody, barierach piaskowych oddzielających wody powierzchniowe od punktów poboru wody oraz barierach ochronnych w warstwach wodonośnych.