copmed – competente pentru protectia mediului

Protejeaza copacul si aerul ce ne inconjoara! Economiseste hartia!

“COPMED – COMPETENTE PENTRU PROTECTIA MEDIULUI”

POSDRU/81/3.2./S/52242

Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 – “Investeste in oameni!”

“Conectat la tendinte moderne în

domeniul protectiei mediului, pentru o

competitivitate pe termen lung”

Biotehnologiile

Biotehnologia reprezinta un domeniu ce utilizeaza sistemele biologice (organisme vii, celule sau componente celulare) pentru obtinerea de produse si servicii, in beneficiul omului. Conventia ONU pentru diversitatea biologica defineste biotehnologia drept: "Orice aplicatie tehnologica care utilizeaza sisteme biologice, organisme vii sau derivate ale acestora, pentru a crea sau modifica produse sau procese in scopuri bine determinate". Biotehnologia reprezinta un mijloc important de promovare a cresterii economice, a ocuparii fortei de munca si a competitivitatii in UE. Desi biotehnologia este aplicata de mii de ani, inca din timpul civilizatiilor preistorice, ea a cunoscut o dezvoltare deosebita odata cu progresele tehnico-stiintifice din a doua jumatate a secolului 20 si inceputul secolului 21. Cuvantul “biotehnologie” a fost utilizat pentru prima data in anul 1917 in contextul proceselor de fermentare utilizate pentru producerea diferitelor substante chimice industriale. Utilizarea biotehnologiei nu este insa scutita de controverse, utilizarea pe scara larga a acesteia trebuind sa fie insotita de o dezbatere la nivelul societatii privind posibilele sale riscuri si beneficii, inclusiv privind dimensiunea sa etica.


Consiliul European si Parlamentul European au recunoscut importanta stiintelor vietii si a biotehnologiei, iar Comisia Europeana a propus un plan de actiune menit sa abordeze provocarile si oportunitatile rezultate. Biotehnologiile s-au dezvoltat devenind esentiale pentru anumite sectoare ale economiei UE: in domeniul sanatatii si al produselor farmaceutice, dar si in domeniul prelucrarii industriale si al productiei primare / agroalimentare. Per ansamblu, biotehnologia moderna contribuie la generarea a peste 1,5% din valoarea adaugata bruta la nivelul UE. Produsele si procesele biotehnologice sunt utilizate in numeroase alte sectoare industriale (de exemplu in domeniul produselor chimice, al textilelor, al hartiei, etc.), atat pentru realizarea unor produse noi, cat si pentru imbunatatirea metodelor de productie. Industria cu specific biotehnologic din Europa asigura in mod direct peste 100.000 de locuri de munca, majoritatea in cadrul IMM-urilor, insa nivelul de ocupare a fortei de munca in ramuri industriale care utilizeaza produse ale biotehnologiei este mult mai mare. Industria are un caracter orientat cu precadere spre cercetare, in cadrul acesteia peste 45% din angajati fiind implicati in activitati de cercetare si dezvoltare. Biotehnologia isi gaseste aplicatii in diferite domenii, cum ar fi industria alimentara, industria farmaceutica, medicina umana si veterinara, agricultura, zootehnia, protectia mediului etc. Microorganismele recombinate, celulele plantelor si animalelor pot fi cultivate si utilizate pentru producerea pe scara larga a unor enzime si substante chimice importante, cum ar fi amilaza, proteaza, lipaza, glucoza, izomeraza, invertaza, pepsina, tripsina etc.


Utilizarea biotehnologiilor in domeniul industrial Biotehnologia cu aplicabilitate industriala castiga in importanta ca urmare a preocuparilor crescande privind mediul si sursele de energie, aceasta reprezentand o alternativa la procesele chimice si la biocarburanti, generand, de asemenea, avantaje de natura economica si de mediu. Trecerea de la metoda chimica la cea biotehnologica de producere a unei game largi de antibiotice 11 a permis reducerea cu 37% a consumului de energie electrica, cu aproape 100% a solventilor si cu 90% a apelor reziduale. Exista si alte aplicatii industriale, cum ar fi masele plastice si ambalajele biodegradabile, care ar putea produce efecte benefice similare. Utilizarea biotehnologiilor in domeniul sanatatii publice Biotehnologia moderna se bazeaza pe tehnologia recombinarii AND-ului (rDNA) – prin care se obtin organismele modificate genetic (plante, animale si microbi) si pe cea hibridoma - tehnologie moderna de obtinere a anticorpilor omogeni. De fapt, biotehnologia moderna a inceput in 1982, odata cu producerea si comercializarea insulinei umane recombinate in SUA. Acesta este principalul domeniu de activitate al industriei specializate in biotehnologie si include multe aplicatii avand importanta considerabila din perspectiva economica si a sanatatii publice. Produsele bazate pe biotehnologie se folosesc mai ales in scopuri terapeutice (de exemplu, produsele biofarmaceutice), dar si pentru stabilirea unor diagnostice si in scop preventiv (de exemplu vaccinurile).


Insulina umana a fost primul produs real bazat pe biotehnologie, aceasta inlocuind treptat insulina provenind de la vite si porcine. In prezent este cea mai la indemana forma de insulina in intreaga lume, reprezentand 70% din totalul pietei de insulina la nivel mondial. In afara de medicamente, biotehnologia a facilitat, de asemenea, dezvoltarea de teste pentru diagnosticarea, in cadrul clinicilor de urgenta, a bolilor cardiovasculare acute, pentru detectarea maladiilor cu caracter ereditar (testare genetica) sau a maladiilor infectioase precum HIV/SIDA. Utilizarea biotehnologiilor in agricultura Exista multe aplicatii moderne in domeniul productiei primare si al produselor agroalimentare, mai putin vizibile, dar cu o importanta considerabila din punct de vedere al economiei, al mediului si al sanatatii publice. Biotehnologia moderna este utilizata cu precadere in sectoarele de intrare, si anume in domeniul cresterii animalelor, al diagnosticarii, al produselor chimice nobile (aditivi alimentari) si al producerii enzimelor. Diagnosticarea si produsele de uz veterinar bazate pe biotehnologie, in special vaccinurile, joaca un anumit rol in ceea ce priveste controlarea si monitorizarea unora dintre cele mai importante boli animale, a zoonozelor, precum si a problemelor legate de siguranta alimentara. Dezvoltarea metodelor biotehnologice in domeniul supravegherii encefalopatiei spongiforme bovine in UE a permis ca un numar mult mai mare de mostre sa fie testat, facilitand atingerea nivelului de supraveghere impus de legislatia UE. Diagnosticarea prin intermediul biotehnologiei este de asemenea utilizata pentru detectarea timpurie a salmonelei. In afara de aceste aplicatii, biotehnologia este de asemenea utilizata pentru a selecta sau pentru a imbunatati anumite caracteristici ale organismelor.


Utilizarea biotehnologiilor in domeniul protectiei mediului Epurarea biologica, reclasificata in ultimii ani ca biotehnologie, este una dintre metodele cele mai eficiente de indepartare a poluantior organici biodegradabili din apele uzate si de stabilizare namolurilor rezultate. Numeroase cercetari au fost realizate in domeniul microbiologiei proceselor biologice in scopul cunoasterii si intelegerii mecanismelor acestora, a microorganismelor implicate si rolului acestora in proces. Astfel, au fost identificate organismele care, prezente intr-un numar suficient de mare, conduc la functionarea necorespunzatoare a bioreactoarelor, cum ar fi bacteriile care produc flotatia namolului si spumarea in procesul cu namol activ. In plan european exista o orientare spre stoparea utilizarii substantelor chimice pentru tratarea deseurilor / apelor poluate si reziduale, inclusiv a terenurilor afectate si de inlocuire a acestora cu solutii bazate pe microorganisme care degradeaza hidrocarburile si imbunatatesc calitatea apei, purificand-o. Epurarea biologica a apelor reziduale / poluate constituie nu numai o etapa indispensabila pentru a evita poluarea mediului, dar ofera si posibilitatea ca deseurile industriale sau menajere sa fie transformate in produse utile - de exemplu biogaz - si astfel sa fie valorificate. Au fost elaborate noi tehnologii: epurarea biologica cu film atasat unui suport mobil (MBBR), procesul biologic cu productie scazuta de namol (LSP), procese biologice combinate biofilm-namol activ, cu biofilm in strat fluidizat sau cu membrane. Una dintre realizarile extraordinare in domeniul epurarii apelor uzate a constituit-o descoperirea bacteriei Anammox la inceputul anilor 1990, care a condus la noi tehnologii de epurare a apelor incarcate cu amoniu - Anammox, Sharon – Anammox, Canon si Oland.


Consiliul European si Parlamentul European au recunoscut importanta stiintelor vietii si a biotehnologiei, iar Comisia Europeana a propus un plan de actiune menit sa abordeze provocarile si oportunitatile rezultate. O problema majora a ultimilor ani o constituie aparitia poluantilor xenobiotici – substante chimice produse de diverse industrii, substante toxice, inflamabile, explozive, radioactive - ce nu pot fi indepartati prin epurarea biologica clasica. Si aici cercetarile din biotehnologie au o influenta deosebita. Inaintea utilizarii unui preparat din microorganisme trebuie sa se obtina informatii privind biodegradabilitatea poluantului chimic. Biodegradarea acestora presupune prezenta unei enzime specifice si a microorganismelor care sa produca acea enzima. Astfel, au fost studiate bacterii capabile sa degradeze bifenolii policlorurati (PCB) si sa consume dioxina, microorganisme obtinute prin inginerie genetica capabile sa degradeze 2,4,5–T (acid acetic triclorofenoxic), microorganisme de tip Pseudomonas care folosesc 2,4–D (acid acetic diclorofenoxic) ca sursa de carbon, microorganisme care contin gene purtatoare de plasmide utilizate pentru degradarea compusilor aromatici (toluen, xilen, derivati ai clorului); au fost create si comercializate bacterii mutante pentru degradarea diferitelor hidrocarburi si substante chimice organice (benzen, fenoli, naftaline, amine, alcooli, detergenti sintetici, petrol crud sau procesat), bacterii care descompun grasimile au fost utilizate pentru curatirea sistemelor de canalizare. Multe organisme permit concentrarea, acumularea sau precipitarea metalelor, permitand astfel recuperarea acestora. Exista bacterii care concentreaza potasiul, magneziul, manganul, fierul, calciul, nichelul si cobaltul. Algele concentreaza siliciul, iar cele brun-verzi si fungii concentreaza zincul si alte metale grele. Muschii si plantele inalte concentreaza mercurul, nichelul, zincul, uraniul, cesiul si strontiul. Microorganisme care reduc sulfatii sunt puse sa lucreze la epurarea apelor uzate rezultate de la operatiile miniere.


Microorganisme capabile sa degradeze pesticide si alti poluanti au fost izolate si comercializate in scopul controlului poluarii. O serie de inoculi microbieni sunt disponibili pe piata pentru bioremedierea poluarii cu petrol. De exemplu, amestecuri de bacterii izolate apartinand genului Pseudomonas se folosesc pentru biorestaurarea in situ a acviferelor contaminate cu hidrocarburi alifatice sau aromatice. Bioaugmentarea, adica utilizarea microorganismelor pentru imbunatati-rea proceselor biologice clasice, se utilizeaza pentru majorarea procentului de CBO5 indepartat prin procedeul clasic cu namol activ, reducerea volumului de namol rezultat, realizarea de economiii de energie in fermentatoarele de namol prin cresterea productiei de metan, imbunatatirea calitatii efluentului din statiile de epurarea a apelor din industria petrochimica, biotratarea poluantilor periculosi etc. Enzime specifice pot fi utilizate pentru a reduce productia excesiva de polizaharide extracelulare care apar in procesul de epurare a apei si care conduc la caracteristici slabe de deshidratare a namolului. Enzime imobilizate se folosesc pentru indepartarea compusilor de lignina din apele uzate rezultate din fabricile de hartie, iar algele imobilizate indeparteaza cu succes micronutrientii din efluentul statiilor de epurare. Biosenzori Un progres deosebit a fost inregistrat prin utilizarea celulelor imobilizate si enzimelor in tehnologia biosenzorilor. Biosenzorii sunt aplicati in procese microbiologice si biochimice din industria alimentara, medicina, farmacie, aparare, dar si in controlul poluarii.


Aplicatii ale biosenzorilor: - in domeniul mediului

Au fost dezvoltati biosenzori in domeniul epurarii apelor uzate pentru masurarea CBO5, amoniu, acizi organici si metan. Exista biosenzori pentru evaluarea toxicitatii apelor uzate influente efluente si namolului, a contaminantilor care interfera cu sistemele hormonale endogene, a concentratiei de biocide, a concentratiilor de hormoni din apa sau sol, bifenili policlorurati (PCB), dioxina sau substante chimice asemanatoare (dioxine polihalogenate, furani, bifenili), fenoli, surfactanti, alcali, compusi aromatici, hidrocarburi policiclice aromatice, antibiotice, toxine, microorganisme, metale, fosfat anorganic, nitrati. Unii dintre acesti biosenzori se comercializeaza, iar altii sunt in stadiu de cercetare. - in medicina

Primele aplicatii ale biosenzorilor au fost in medicina. Astfel au fost dezvoltati senzori pentru diverse analize biochimice (de exemplu pentru monitorizarea glucozei din sange si urina, controlul functiilor hepatice – ureea si creatinina etc.) sau biosenzori implantabili utili in special in chirurgie. In terapia fizica se utilizeaza biosenzori pentru antrenarea muschilor prin jocuri video si pentru crearea de exercitii specifice pentru persoane bolnave sau atleti. - in industria alimentara

Biosenzorii se utilizeaza atat in procesul de productie cat si pentru controlul calitatii alimentelor (controlul fermentarii, calitatea vinurilor si iaurturilor, procentul de alcool din bauturi, detectarea patogenilor si toxinelor, contaminanti chimici).


- in domeniul apararii Se pot detecta cu ajutorul biosenzorilor compusii organofosforici prezenti in majoritatea substantelor chimice de lupta. De asemenea, se pot detecta agentii biologici (virusi, agenti toxici, bacterii) prezenti in armele biologice. Concluzii Potentialul biotehnologiei de a sprijini politicile UE este real si a fost dovedit de numeroase exemple practice; in consecinta, se impune continuarea promovarii dezvoltarii stiintelor vietii si biotehnologiei in UE, in special prin intensificarea activitatii de cercetare si prin promovarea competitivitatii. Desi tehnologia este promitatoare, se face totusi apel la o utilizare rationala a unora din aplicatiile acesteia, in special in domeniul agroalimentar, cat si la o monitorizare mai atenta din partea publicului. In acest context a fost pregatit si lansat de catre Asociatia „Solidaritatea Umana”, UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI si doi furnizori de formare profesionala proiectul “COPMED - COMPETENTE PENTRU PROTECTIA MEDIULUI”, cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane – 2007-2013, care urmareste sa contribuie la dezvoltarea de competente si sa furnizeze informatii utile angajatilor si managerilor din cadrul societatilor comerciale, pentru considerarea de catre acestia a biotehnologiilor ce pot fi utilizate pentru tratarea apelor / protectia mediului inconjurator.


Proiectul ofera societatilor comerciale care au impact asupra mediului posibilitatea, datorita finantarii din Fondul Social European, de a-si instrui GRATUIT angajatii si de a obtine informatii de actualitate in domeniul tratarii / epurarii apelor uzate / poluate cu ajutorul biotehnologiilor (precum si in alte domenii conexe). Pentru mai multe detalii si informatii referitoare la proiect si activitatile sale accesati pagina de internet http://www.asu-pitesti.ro sau contactati Asociatia “Solidaritatea Umana”, B-dul. Eroilor nr. 4-6, Pitesti, judetul Arges; Romania, tel: 0248-220-013; fax: 0248-220-013; e-mail: [email protected]. Persoana de contact: Dina Emil, manager de proiect Pentru informatii detaliate despre Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane, va invitam sa vizitati www.fseromania.ro. Pentru informatii detaliate despre celelalte programe cofinantate de Uniunea Europeana, va invitam sa vizitati www.fonduri-ue.ro.


http://www.asu-pitesti.ro/

mailto:[email protected]

http://www.fseromania.ro/

http://www.fonduri-ue.ro/

Protejeaza copacul si aerul ce ne inconjoara! Economiseste hartia!


Proiect cofinantat din Fondul Social European prin Programul Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007-2013 ”Investeste în oameni!” Publicat în cadrul Proiectului POSDRU: ”COPMED - COMPETENtE PENTRU PROTECtIA MEDIULUI” Editat de Asociatia „Solidaritatea Umană” – Bd. Eroilor 4-6, Pitesti, judetul Arges. Octombrie 2010 “Conţinutul acestui material nu reprezintă în mod obligatoriu poziţia oficială a Uniunii Europene sau a Guvernului României”

copmed – competente pentru protectia mediului

Documents