Biodegradacija

Biodegradacija je dezintegracija materijala bakterijama, gljivama, ili drugim biološkim sredstvima.^[а]

Žuta muljna plesan raste na kutiji od vlažnog papira

Termin se često koristi u kontekstu: biomedicine, tretmana otpada, ekologije, i bioremedijacije prirodnog okruženja. On se u današnje vreme često asocira sa ekološki prihvatljivim proizvodima, koji se mogu razložiti u prirodne elemente.

Mada se često poistovećuju, biodegradiv ima zaličito značenje od kompastibilnog. Dok biodegradivan jednostavno znači da može da bude konzumiran mikroorganizmima, kompostabilan ima dodatni specifični zahtev da se objekat razlaže pod kompostnim uslovima.

Organski materijal može da bude degradiran aerobno (u prisustvu kiseonika) ili anaerobno (bez kiseonika). Dekompozicija biodegradivnih supstanci može da obuhvata biološke i abiotičke korake.

Biodegradivna materija je generalno organski materijal koji pruža nutriente za mikroorganizme. Oni su tako brojni i raznovrsni da ogroman opseg jedinjenja može da bude biodegradiran, uključujući ugljovodonike (ulja), policiklične aromatične ugljovodonike (PAH), polihlorovane bifenile (PCB) i farmaceutske supstance. Mikroorganizmi izlučuju biosurfaktante, ekstracelularne surfaktante, da bi pospešili taj proces.

Faktori koji utiču na brzinu biodegradacije

U praksi, skoro sva hemijska jedinjenja i materijali su predment biodegradacionih procesa. Značajne su međutim relativne brzine tih procesa, kao što su dani, nedelje, godine ili sekunde. Brojni faktori određuju brzinu kojom se degradacija organskih jedinjenja odvija.^[2] Najznačajniji faktori su svetlost, voda i kiseonik. Temperatura je isto tako važna, jer se hemijske reakcije odvijaju brže na višim temperaturama. Brzina degradacije mnogih organskih jedinjenja je ograničena njihovom biodostušnošću. Jedinjenja moraju biti rastvorena da bi organizmi mogli da ih razgrade.^[3]

Biodegradabilnost se može meriti na brojne načine. Respirometrijski testovi mogu da se koriste za aerobne mikrobe. Prvo se stavi uzorak čvrstog otpada u kontejner sa mikroorganizmima i zemljištem, i zatim se smeša provetrava. Tokom nekoliko dana, mikroorganizmi probave uzorak malo po malo i proizvedu ugljen dioksid – rezultirajuća količina ${\ce {CO2}}$ služi kao indikator degradacije. Biodegradabilnost se isto tako može meriti za anaerobne mikrobe koristeći količinu metana koju oni formiraju. U formalnoj naučnoj literaturi, proces se naziva bioremedijacija.^[4]

Approksimativno vreme biodegradacije jedinjenja u morskom okruženju^[5]
Produkat	Vreme biodegradacije
Papirni ubrus	2–4 nedelje
Novine	6 nedelja
Jezgro jabuke	2 meseca
Kartonska kutija	2 meseca
Voskom presvučeno pakovanje mleka	3 meseca
Pamučne rukavice	1–5 meseci
Vunene rukavice	1 godina
Šperploča	1–3 godina
Obojeni drveni štapići	13 godina
Plastične kese	10–20 godina
Limenke	50 godina
Jednokratne pelene	50–100 godina
Plastične boce	100 godina
Aluminijumske konzerve	200 godina
Staklene flaže	Neodređeno

Deterdženti

U razvijenim društvima, deterdženti za veš su bazirani na linearnim alkilbenzensulfonatima. Razgranati alkibenzensulfonati (dole desno), koji su korišteni ranije, su napušteni jer se oni veoma sporo biorazgrađuju.^[6]

4-(5-Dodecil) benzensulfonat, linearni dodecilbenzensulfonat
Razgranati dodecilbenzensulfonat, koji su izašli iz upotrebe u razvijenim zemljama.

Napomene

^ IUPAC definiše biodegradaciju kao „degradaciju uzrokovanu enzimatskim procesom koji su rezultat dejstva ćelija” i napominje se da je definicija „modifikovana da se isključe abiotski enzimatski procesi”.^[1]

Reference

^ „Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)” (PDF). Pure and Applied Chemistry. 84 (2): 377—410. 2012. doi:10.1351/PAC-REC-10-12-04. Архивирано из оригинала (PDF) 19. 03. 2015. г. Приступљено 04. 05. 2018.
^ Sims, G. K. and A.M. Cupples. 1999. Factors controlling degradation of pesticides in soil. Pesticide Science 55:598–601.
^ Sims, G.K. (1991). The effects of sorption on the bioavailability of pesticides. London: Springer Verlag. стр. 119—137.
^ "Measuring Biodegradability" Архивирано на сајту Wayback Machine (4. октобар 2015), The University of Waikato, June 19, 2008
^ "Marine Debris Biodegradation Time Line" Архивирано на сајту Wayback Machine (5. новембар 2011). C-MORE, citing Mote Marine Laboratory, 1993.
^ Kurt Kosswig,"Surfactants" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2005, Weinheim. . doi:10.1002/14356007.a25_747. Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ)

Literatura

Sims, G.K. (1991). The effects of sorption on the bioavailability of pesticides. London: Springer Verlag. стр. 119—137.

Spoljašnje veze

[2] IUPAC definiše biodegradaciju kao „degradaciju uzrokovanu enzimatskim procesom koji su rezultat dejstva ćelija” i napominje se da je definicija „modifikovana da se isključe abiotski enzimatski procesi”.^[1]

[1] „Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)” (PDF). Pure and Applied Chemistry. 84 (2): 377—410. 2012. doi:10.1351/PAC-REC-10-12-04. Архивирано из оригинала (PDF) 19. 03. 2015. г. Приступљено 04. 05. 2018.

[3] Sims, G. K. and A.M. Cupples. 1999. Factors controlling degradation of pesticides in soil. Pesticide Science 55:598–601.

[W._B._Bette_(ed.)._Biodegradability_of_natural_and_synthetic_materials.-4] Sims, G.K. (1991). The effects of sorption on the bioavailability of pesticides. London: Springer Verlag. стр. 119—137.

[5] "Measuring Biodegradability" Архивирано на сајту Wayback Machine (4. октобар 2015), The University of Waikato, June 19, 2008

[6] "Marine Debris Biodegradation Time Line" Архивирано на сајту Wayback Machine (5. новембар 2011). C-MORE, citing Mote Marine Laboratory, 1993.

[Ullmann-7] Kurt Kosswig,"Surfactants" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2005, Weinheim. . doi:10.1002/14356007.a25_747. Недостаје или је празан параметар |title= (помоћ)

[а]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[1]