
Biotechnologia jest interdyscyplinarną dziedzina nauki obejmującą różne kierunki technicznego wykorzystania materiałów i procesów biologicznych. Przyjmuje się podział na:
- biotechnologie tradycyjne, przebiegające z użyciem naturalnych enzymów lub drobnoustrojów i komórek organizmów wyższych nie zawierających obcego materiału genetycznego
STREFA POLISAPROBOWA jest najbardziej zanieczyszczonym odcinkiem wody w rzece i rozciąga się poniżej miejsca zrzutu ścieków. Woda jest mętna o barwie brudnoszarej i przykrym zapachu, zawiera bardzo duże ilości związków organicznych, zanieczyszczeń kałowych i mikroflory jelitowej. W strefie tej następuje gwałtowny rozwój bakterii heterotroficznych, które aktywnie biodegradują łatwo dostępne substraty. Procesowi temu towarzyszy wysokie biochemiczne zapotrzebowanie tlenu, dlatego też obniża się zawartość tlenu. Mogą nawet powstać warunki anaerobowe. Występują tutaj bakterie, zwłaszcza siarkowe, nie występują rośliny.
Proces samooczyszczania w wodach stojących przebiega w innych warunkach niż w rzekach, choć mechanizmy usuwania zanieczyszczeń są takie same. W wodach stojących rozprzestrzenianie się wprowadzanych ścieków jest zgodne z ruchem wody. Przy stałym dopływie ścieków następuje ciągła kumulacja zanieczyszczeń, co powoduje ujemne skutki. Ścieki wprowadzane do odbiornika mają większą gęstość niż woda dlatego opadają na dno, gdzie ulegają rozkładowi. Jednak przy dnie panują gorsze warunki gdyż utrudnione jest dotarcie tlenu z dyfuzji powierzchniowej na dużą głębokość, dlatego łatwo dochodzi do powstania strefy beztlenowej. W głębokich jeziorach i zbiornikach zaporowych natlenienie jest limitowane nie tylko głębokością , ale także temp. Rozkład temp. w tych ekosystemach zmienia się w cyklu rocznym.
Na przebieg procesu samooczyszczania mają wpływ następujące czynniki:
· Warunki biocenologiczne (struktura i dynamika wzrostu poszczególnych biocenoz),
· Zawartość tlenu,
· Temperatura,
· Odczyn,
Najważniejszą częścią samooczyszczania jest biologiczne usuwanie zanieczyszczeń, do którego zaliczamy:
a) biosorpcję- powierzchnia komórki jest miejscem wymiany składników dyfundujących do wnętrza komórki oraz przenikania produktów przemiany materii i pewnych enzymów w kierunku przeciwnym. W przeciwieństwie do adsorpcji na powierzchni ciał stałych, zatrzymywanie się związków chemicznych na żywej komórce jest na ogół krótkotrwałe. Stała wymiana między treścią komórki, a jej wewnętrznym środowiskiem decyduje o ciągłej regeneracji powierzchni i możliwości adsorbowania się nowych cząstek.
Na samooczyszczanie składają się następujące procesy:
· Rozcieńczanie zanieczyszczeń wodą z odbiornika i mieszanie,
· Sedymentacja zawiesin,
· Adsorpcja,
· Biologiczne usuwanie zanieczyszczeń,
Roślinność morska i fitoplankton produkują siarczek dimetylu, który jest utleniany do SO2 w połączeniu z mgłą łatwo utlenia się do kwasu siarkowego powodując zakwaszenie atmosfery.
Bezpośredni wpływ siarki na klimat wywołuje ochłodzenie atmosfery, ponieważ warstwa aerozoli siarkowych stanowi barierę dla promieni słonecznych ogrzewających atmosferę. Jest to wpływ przeciwny do zmian wywołanych przez efekt cieplarniany, jednak związki siarki przebywają w atmosferze zaledwie kilka dni, podczas gdy gazy cieplarniane pozostają w niej wiele lat.
Kwaśne deszcze powstają na, skutek procesów (globalny obieg siarki) uwalnia do atmosfery siarki w postaci dwutlenku siarki SO2. Głównie ze spalania paliw kopalnych.
Również tlenki azotu zanieczyszczają powietrze, ale w odróżnieniu od siarki pochodzą one przede wszystkim z powietrza, gdzie powstają wskutek reakcji azotu i tlenu. Innym źródle azotu są nawozy sztuczne oraz nawożenie pól uprawnych
Tylko dwie główne ścieżki powodują wzrost kwasowości siarkowej. Pierwsza to spalanie paliw, przy czym powstaje kwaśny gaz SO2. Drugą jest wytwarzanie gazowego siarczku dimetylu przez organizmy morskie.