4.1. Κριτήρια στις στρατηγικές βιοεξυγίανσης

Κατά την ανάλυση που γίνεται για την χρήση βιοεξυγίανσης για τον καθαρισμό ορισμένου χώρου, πρέπει να ληφθούν υπόψη μερικοί παράγοντες κρίσιμης σημασίας. Αυτοί αναλύονται παρακάτω σε χωριστές παραγράφους.

4.1.1. Διαστάσεις, τοξικότητα και κινητικότητα των ρυπαντών

Η σωστή εξερεύνηση και αξιολόγηση μολυσμένων χώρων πρέπει να διεξάγεται ως ακολούθως:

• βαθμός της μόλυνσης σε οριζόντια και κάθετη κατεύθυνση·

• φύση των ρυπαντών στο χώρο·

• πιθανή κινητικότητα των ρυπαντών στο μέλλον.

4.1.2. Γεωφυσικά, γεωχημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά του μολυσμένου χώρου

Η δομή του εδάφους συνίσταται από διάφορα μηχανικά κλάσματα με χαμηλό έως υψηλό περιεχόμενο άμμου, λάσπης και αργίλου. Τα καλά δομημένα και κοκκώδη εδάφη ευνοούν την αποτελεσματική πρόσβαση των μικροοργανισμών σε αέρα, νερό και θρεπτικές ουσίες κατά την βιοεξυγίανση in situ.

Η υγρασία (το εδαφικό νερό) είναι ο βασικός καθοριστικός παράγοντας για την διηλεκτρική σταθερά του εδάφους και του υπόλοιπου περιβάλλοντος. Η υγρασία του εδάφους κυμαίνεται συνήθως μεταξύ 25 και 28 %.

Το pH (δείκτης υδρογόνου) κυμαίνεται μεταξύ 5.5–8.0, που είναι στα όρια των καλύτερων τιμών για την ανάπτυξη των μικροοργανισμών και για την αποδόμηση ρυπαντών.

Η θερμοκρασία είναι στο διάστημα 15–45^oC. Αυτή επηρεάζει την ταχύτητα των βιοχημικών αντιδράσεων, η οποία διπλασιάζεται με κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10^oC.

Το οξυγόνο συμμετέχει κυρίως στην αρχική αποδόμηση των υδρογονανθράκων στους μολυσμένους χώρους. Η ποσότητα του διαθέσιμου οξυγόνου έχει καθοριστική σημασία για το αν η βιοεξυγίανση θα διεξαχθεί υπό αερόβιες ή αναερόβιες συνθήκες.

Ποικίλοι μικροοργανισμοί κατοικούν τους μολυσμένους χώρους, όπως π.χ. ο Pseudomonas, Aeromonas, Flavobacteria, Chlorobacteria, Corynebacteria, Acinetobacter, Mycobacteria, Streptomyces, Bacillus, Arthrobacter, Aeromonas, Cyanobacteria κ.α.

Η ποικιλία του μακροβένθους αποτελεί συνάθροιση υδρόβιων φυτών όπως Eichornia crassipes, Salvinia molesta, Ceratophyllum demersum, και υδρόβιων ζώων όπως Anodonta woodiana και Limnodrilus hoffmeisteri, τα οποία κατέχουν υψηλή ικανότητα προς αύξηση της διαύγειας, μείωση της βιοχημικής ανάγκης από οξυγόνο και αποδόμηση της αμμωνίας, των νιτρωδών και των νιτριτικών στα οικιακά λύματα.

4.1.3. Εγγύτητα στον άνθρωπο και το περιβάλλον ως αποδέκτες

Αν η βιοεξυγίανση θα ήταν κατάλληλη για τον καθαρισμό του περιβάλλοντος σε ορισμένη περιοχή ή όχι εξαρτάται από το κατά πόσο η ταχύτητα και ο βαθμός της αποδόμησης του ρυπαντή επαρκούν για τη διατήρηση χαμηλού επιπέδου του κινδύνου για τον άνθρωπο και το περιβάλλον ως αποδέκτες.

4.1.4. Ικανότητα των ρυπαντών προς αποδόμηση

Η βιολογική αποδόμηση ορισμένης ένωσης συνήθως είναι πιο έντονη αν η ένωση υπάρχει φυσικά στο περιβάλλον, όπως για παράδειγμα οι υδρογονάνθρακες του πετρελαίου. Αντιθέτως, οι συνθετικές ενώσεις με μεγάλο μοριακό βάρος (κυκλικές σύνθετες δομές και υποκαταστάτες αλογόνου) αποδομούνται πιο αργά από τους απλούστερους μη διακλαδισμένους υδρογονάνθρακες.

4.1.5. Προβλεπόμενη χρήση του χώρου

Η απόφαση για το αν η βιοεξυγίανση αποτελεί κατάλληλη μέθοδο καθαρισμού ορισμένου χώρου καθορίζεται από το αν η ταχύτητα και ο βαθμός αποδόμησης του ρυπαντή επαρκούν για τον περιορισμό του κινδύνου στα επιτρεπόμενα όρια.

4.1.6. Δυνατότητα σωστής παρακολούθησης

Οι παράγοντες του περιβάλλοντος περιλαμβάνουν χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την βιοδιαθεσιμότητα των ρυπαντών, την ύπαρξη άλλων θρεπτικών ουσιών, την εντατικότητα των βιολογικών διαδικασιών (π.χ. η θερμοκρασία και το pH) και τα χαρακτηριστικά των ρυπαντών σε σχέση με την αλληλεπίδρασή τους με τις γεωχημικές και γεωλογικές ιδιαιτερότητες του χώρου.

4.1.7. Επιστημονικές και τεχνικές διαστάσεις

Παρόλο που υπάρχει σειρά βιοαποδομήσιμων ρυπαντών, συμπεριλαμβανομένων των υδρογονανθράκων του πετρελαίου, των αλκοολών και των διαλυτών, πολλές ευρύτατα διαδεδομένες χημικές ουσίες, όπως τα πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCB), τα φυτοφάρμακα, η λιθανθρακόπισσα, οι χλωριωμένοι διαλυτές και οι πολυπύρηνοι αρωματικοί υδρογονάνθρακες, δεν αποδομούνται τόσο εύκολα. Ιδού γιατί υπάρχει ανάγκη από πιο εντατικές μελέτες. Οι πόροι που αποσπώνται ωστόσο για αυτό το είδος θεωρητικών ερευνών όλο και περιορίζονται. Σε αντίθεση με τις συμβατικές τεχνολογίες, οι μέθοδοι της βιοεξυγίανσης απαιτούν ειδική προσαρμογή στο εκάστοτε μολυσμένο χώρο. Κάθε ένας χώρος έχει μοναδικά χαρακτηριστικά που χρήζουν ειδική προσέγγιση. Προς το παρόν δεν έχουν καθιερωθεί επίσημα κριτήρια αξιολόγησης της επιτυχίας ή της αποτυχίας μιας ορισμένης στρατηγικής.

4.1.8. Ανθρώπινοι πόροι

Επειδή η βιοεξυγίανση είναι νέα τεχνολογία, παρατηρείται μια ανεπάρκεια εκπαιδευμένων στελεχών στον τομέα. Ένα επιτυχές πρόγραμμα βιοεξυγίανσης απαιτεί πολυεπιστημονική προσέγγιση που να ενοποιεί τομείς όπως η μικροβιολογία, μηχανική, γεωλογία, υδροοικολογία, εδαφολογία και διαχείριση σχεδίων. Τα πανεπιστήμια δεν προσφέρουν ειδίκευση στον τομέα της βιοεξυγίανσης και παρόμοια σύνθετη επαγγελματική εμπειρία μπορεί να συγκεντρωθεί μόνο μέσω της πρακτικής και της εκπαίδευσης στη θέση εργασίας.

4.1.9. Οικονομικές διαστάσεις

Σε αντίθεση με τις υπόλοιπες βιομηχανίες, η βιοεξυγίανση δεν παράγει προϊόντα υψηλής προστιθεμένης αξίας. Για αυτό το λόγο οι επενδύσεις επιχειρηματικών κεφαλαίων σε αυτές τις τεχνολογίες συμβαίνουν αργά και ως εκ τούτου οι εμπορικές διαστάσεις της επιστημονικής και αναπτυξιακής δραστηριότητας υστερούν κατά πολύ σε σχέση με άλλους τομείς της βιομηχανίας. Επειδή η βιοεξυγίανση θεωρείται καινοτομική τεχνολογία, αυτή εξετάζεται αυστηρότερα από τους πελάτες και από τα ρυθμιστικά όργανα σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους. Ως συνέπεια, στη βιοεξυγίανση σε πολλές περιπτώσεις επιβάλλονται αυστηρότεροι περιορισμοί και πρότυπα από όσο στις υπόλοιπες τεχνολογίες εξυγίανσης. Αυτό σε τελική ανάλυση μπορεί να αυξήσει τα ρίσκα από την άποψη ευθύνης σε περίπτωση που το πρόγραμμα βιοεξυγίανσης δεν πετύχει τους αρχικούς στόχους του.