REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Prioritetna organska onesnažila so snovi, ki se nahajajo v odpadni vodi in z iztoki iz čistilnih naprav vstopajo v okolje. Alternativno biološko čiščenje predstavljajo algni fotobioreaktorji. Ti z minimalnim vložkom energije poleg očiščene vode proizvajajo algno biomaso, oboje pa ima potencial za ponovno uporabo. Pregled literature je pokazal pomanjkljivosti v poznavanju učinkovitosti odstranjevanja in kroženja prioritetnih organskih onesnažil v algnih fotobioreaktorjih. Cilj doktorske naloge je bil proučevati odstranjevanje in kroženje izbranih onesnažil: zdravilnih učinkovin in sestavin iz izdelkov za osebno nego, neonikotinoidnih pesticidov in bisfenolov v laboratorijskih in pilotnih fotobioreaktorjih. Za proučevanje pojavnosti, učinkovitosti odstranjevanja in kroženja izbranih onesnažil smo prilagodili obstoječe analizne metode, ki temeljijo na plinski ali tekočinski kromatografiji sklopljeni z masno spektrometrijo. Prav tako smo razvili nove analizne metode za analizo izbranih prioritetnih onesnažil v vodni fazi in v biomasi alg.
Proučevali smo odstranjevanje in kroženje osemnajstih bisfenolov v laboratorijskih fotobioreaktorjih. Celokupna učinkovitost odstranjevanja bisfenolov je znašala 72 ± 2%, ko pH kulture ni bil nadzorovan, oziroma 73 ± 5%, ko je bil. Učinkovitost odstranjevanja posameznih bisfenolov je znašala od 25 ± 5% do ≈100% in je korelirala s klorofilom a. Rezultati so pokazali, da je pH vrednost v kulturi vplivala na učinkovitost odstranjevanja izbranih BP (2,2'-BPF, BPC2, BPAF, BPA in BPC). Delo je pomembeno zaradi poznavanja učinkov fizikalno-kemijskih parametrov in pH na odstranjevanje onesnažil.
Nadalje smo proučevali odstranjevanje onesnažil v fotobioreaktorjih z mešano kulturo alg in bakterij in čisto kulturo alg. Rezultati so pokazali, da so se bisfenoli v mešani kulturi (87 ± 5%) odstranili v večji meri kot v čisti kulturi (55 ± 7%), medtem ko je bila učinkovitost odstranitve zdravilnih učinkovin podobna (85 ± 28% and 79 ± 23%), pri pesticidih pa večja v čisti kulturi (64 ± 21% in 90 ± 11%). Ta študija primerja učinkovitost odstranjevanja osemindvajsetih onesnažil z mešano kulturo alg in bakterij in čisto kulturo alg.
V zadnji fazi smo proučevali onesnažila v pilotnem fotobioreaktorju. Ocenili smo 80% odstranitev BPA, BPS pa se je izkazal za slabše razgradljivega (32%). Metilparaben, 2,4-dihidroksibenzofenon in oksibenzon so dosegli 92%, 76% oziroma 80% učinkovitost odstranjevanja. Naproksen in ibuprofen sta dosegla 60% oziroma 51% učinkovitost odstranjevanja, pri čemer sta bili ti dve učinkovini prisotni v najvišjih koncentracijah. Izsledki dajejo informacije o odstranjevanju onesnažil v realnih pogojih in so izjemnega pomena za optimizacijo in nadaljnji razvoj fotobioreaktorjev.
Izsledki doktorskega dela kažejo, da predstavljajo algni fotobioreaktorji obetaven način odstranjevanja prioritetnih organskih onesnažil iz odpadne vode. Uspešnost odstranjevanje večine spojin je primerljivo s klasičnimi biološkimi čistilnimi napravami, potreben pa bo nadaljen razvoj za boljšo odstranitev slabše odstranljivih onesnaževal kot sta npr. BPS in karbamazepin. Poleg tega pa fotobioreaktorji ponujajo prednost ponovne uporabe virov, kot sta biomasa in voda. Nadaljnje študije pojavnosti, kroženja, odstranjevanja, strupenosti in ocene tveganja prioritetnih organskih onesnažil na tem področju bodo prispevale k učinkovitem čiščenju odpadne vode z algnimi fotobioreaktorji in oblikovanju zakonodaje.