Aceton hozzáadása a komposzthoz helyreállítja a TNT-vel szennyezett talajdarabokat

Aceton hozzáadása a komposzthoz helyreállítja a TNT-vel szennyezett talajdarabokat
Aceton hozzáadása a komposzthoz helyreállítja a TNT-vel szennyezett talajdarabokat
Anonim

A Nyugat gonosz boszorkányához hasonlóan egy másik veszély is elhárítható, csak ezúttal egy vödör körömlakklemosóval. A régi lőtereken és katonai szennyvízlagúnákon talált talaj gyakran szennyezett robbanásveszélyes TNT-vel. Egyes esetekben a talaj tisztítására alkalmazott általános komposztálási módszer a potenciálisan rákkeltő anyag apró részecskéit hagyja hátra. A kutatók azt találták, hogy ha ehhez a komposztálási módszerhez acetont - a körömlakklemosó fő komponensét - adják, biztonságosan feloldhatják a darabokat, és biológiailag lebonthatják a TNT-t.

A szabványos komposztálási recept módosításával az Energiaügyi Minisztérium Idaho Nemzeti Mérnöki és Környezetvédelmi Laboratóriumának kutatói sikeresen feloldották és lebontották az INEEL talajból származó TNT-darabokat. Azt is megállapították, hogy a robbanóanyagot lebontó mikrobapopulációk meglehetősen boldogan éltek a módosított körülmények között. Az INEEL mikrobiológusai, Corey Radtke, Richard M. Lehman és Francisco F. Roberto jelentése a Bioremediation Journal e heti negyedéves számában jelenik meg.

A folyamat végére a TNT teljesen lebomlik, és az aceton elpárolog. "Ennek a módszernek az a szépsége, hogy a kísérlet befejezése után a kezelt talaj az INEEL hulladéklerakójába kerülhet, és soha többé nem kell aggódnunk miatta" - mondta Radtke az INEEL mikrobiológusa.

A föld egy része, amelyen az INEEL található, egy második világháborús haditengerészeti lőtér volt. A katonai tevékenységek eredményeként a körülbelül 56 grammtól a század grammnál kisebb méretű TNT-részecskék körülbelül ezer köbméternyi talajt szennyeznek be.Bár a saját érdemeire hagyott TNT valószínűleg nem jelent robbanásveszélyt, a Környezetvédelmi Ügynökség a TNT-t lehetséges emberi rákkeltő anyagként jelöli meg az ügynökség Integrált Kockázati Információs Rendszerében. Általános környezetvédelmi küldetésének részeként és dolgozói egészségének védelme érdekében az INEEL megpróbálja megtisztítani a TNT örökségét.

A TNT-vel szennyezett talaj azonban nem csak az INEEL-re jellemző. A Környezetvédelmi Ügynökség szerint az Egyesült Államokban több mint 30 hadianyag-vizsgálati területen a talaj TNT-vel szennyezett. Például egy második világháborús haditengerészeti lőtér a hawaii Kaho'olawe szigetén a legnagyobb finanszírozott fel nem robbantott lövedékek helyreállítási projektjének helyszíne. Tavaly novemberben Radtke és munkatársai egy maui-i konferenciára utaztak, hogy felhívják a kármentesítési vezetők figyelmét ígéretes technikájukra.

Bár a TNT rákkeltő vegyületnek számít, a talajban általában előforduló mikrobák nagy előszeretettel fogyasztják.Azaz, ha az élvezet régi fűrészporból, szénából, pépesített cukorrépából és trágyamintából áll komposzt formájában. A talaj felásása és a TNT komposztálása bevált módszer. Biztonságos alternatívát jelent a szennyezett talaj elégetése helyett a robbanásveszélyes anyag elégetése érdekében.

Sajnos a TNT-darabokat a mikrobák nem bontják le olyan könnyen, ezért a komposztálási időszak végén a talajban marad. A dolgozóknak kezelniük kell a TNT-darabokat, hogy a robbanóanyag könnyebben hozzáférhető legyen a mikrobák számára.

A mikrobiológusok kutatásaik során kihasználták azokat a korábbi tanulmányokat, amelyek kimutatták, hogy az acetont oldószerként lehet használni a TNT szennyeződésből való kivonására. Sajnos - vagy szerencsére - nem találták meg a módját, hogy az acetont tartalmazó oldott TNT-t biztonságosan visszanyerjék a talajból. Úgy döntöttek, megpróbálják komposztálni a szennyezett talajt anélkül, hogy először eltávolítanák az acetont.

A darabok méretének változása megzavarta a kutatókat abban, hogy következtetéseket vonjanak le a módszer működéséről.Az eltérések csökkentése érdekében szitálták a talajt egy hálóval, amely eltávolította a 2,4 milliméternél nagyobb TNT-darabokat (kicsit nagyobb, mint egy golyóstoll hegye). A kutatók az átszitált talajt kétliteres komposztreaktorokban használták fel. Ezekben azt vizsgálták, hogy mennyi acetonra van szükség, lassítja-e az aceton jelenléte a komposztálás lebomlását, és milyen hatással van az aceton a TNT lebomlásáért felelős mikrobiális közösségekre.

A felhasználandó aceton optimális koncentrációjának meghatározása után a csapat mintát vett a komposztálási reakciókból, hogy megnézze, milyen gyorsan bontják le a mikrobák a TNT-t. Aceton nélkül a komposztreakciók átlagosan 20 nap elteltével is 2000 ppm volt. Az aceton hozzáadása lehetővé tette a mikrobák számára, hogy egy napon belül 500 ppm alá bontsák a TNT-t. A TNT koncentrációja egy héten belül a biztonságos szintre csökkent.

A talaj acetonnal történő kezelése nem bontotta le olyan gyorsan a TNT-t, mint a komposztálás hozzáadásával, de nem ismert, hogy a komposzt hogyan gyorsítja fel a szennyező anyagok lebomlását.A kutatók rámutatnak, hogy az aceton feloldhatja a TNT-t, így elérhetővé válik a komposztban lévő mikrobiális közösségek számára. Alternatív megoldásként, mivel a mikroorganizmusok acetont használhatnak élelmiszerforrásként, az oldószer lehetővé teheti a mikrobák számára, hogy a TNT-darabokat olyan módon metabolizálják, amely még nem világos. A kutatók megjegyzik, hogy a komposzt nem melegszik fel olyan gyorsan, amikor acetont adnak hozzá, de a hőmérséklet - általában a nagy sebességgel működő mikrobák jele - nem tűnik fontosnak a TNT lebomlásához. Azt sugallják, hogy az aceton talán akkora lakomát hoz a mikroorganizmusoknak, hogy nem kell olyan keményen dolgozniuk, hogy lebontsák a robbanóanyagot.

Az aceton mikrobiális közösségekre gyakorolt ​​hatásának megértéséhez Lehman megvizsgálta, hogy az aceton lényegesen megváltoztatta-e a közösségeket. Olyan módszert alkalmazott, amely a baktériumközösségeket az alapján kategorizálja, hogy mit esznek – hasonlóan ahhoz, mint egy gyorséttermi közösséget (az Egyesült Államok) a gazdag tejszínmártást és tésztát fogyasztó közösséghez (a franciák) hasonlítani.

Egy 95 különböző bakteriális élelmiszerből álló panel segítségével az INEEL csapata megállapította, hogy az acetonos és anélküli komposztreaktorokban különböző mikrobaközösségek működnek. Az acetontartalmú komposzt azonban lebontotta a TNT-t anélkül, hogy a kutatóknak a TNT-tartalmú talajhoz kellett volna igazítaniuk a komposztot.

"Biztosak vagyunk abban, hogy legalább három különböző közösség csinálja ugyanezt" - mondta Radtke. "Az a tény, hogy ilyen sok van, rugalmasságot ad nekünk ezen a területen. Ettől a komposztálási probléma mérnöki probléma, és nem olyan, ahol a mögötte álló tudomány miatt kell aggódnunk." Például ahelyett, hogy bizonyos baktériumtörzseket laboratóriumban kellene termeszteni ahhoz, hogy TNT-t fogyaszthassanak, ennek a módszernek a használóinak csak a talajviszonyok és a receptúrák következetességét kell biztosítaniuk. A csapat kísérleteit máris 30 gallonos talajtételre növelte. Az INEEL szigorú biztonsági és dokumentációs követelményei miatt azonban nem tudják, mennyi pénzt takaríthat meg ezzel a módszerrel a nemzeti labor.Az INEEL-ben körülbelül ezer köbméter TNT-vel szennyezett talaj van, körülbelül 40 szemeteskocsi.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei