Der biologische Abbau ist der Prozess des Materialzerfalls, der durch Zersetzung von Mikroorganismen durchgeführt wird
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Der biologische Abbau ist der Prozess des Zerfalls von Materialien, der von Bakterien, Pilzen und anderen Organismen durchgeführt wird. Der Begriff wurde erstmals 1961 verwendet, um die Zersetzung von Materialien aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zu beschreiben.
Der biologische Abbau ist für die Erhaltung des Lebens an Land von entscheidender Bedeutung, da er die Bildung von Humus ermöglicht, der den Pflanzen Nährstoffe zurückgibt, die Populationen von Mikroorganismen reguliert und den Boden fruchtbar macht.
Ohne biologischen Abbau wäre die Bildung von Humus unrentabel, und Nährstoffe wären für immer in Organismen eingeschlossen und könnten nicht auf natürliche Weise recycelt werden, was das Leben auf dem Planeten, wie wir es kennen, unmöglich macht.
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Mikroorganismen führen einen biologischen Abbau durch, um chemische Substanzen bei der Zellatmung und bei der Bildung von Aminosäuren, Geweben und neuen Organismen zu verwenden.
Der biologische Abbau trägt nicht nur zum Recycling von Nährstoffen bei, sondern trägt auch dazu bei, Verunreinigungen organischen Ursprungs wie Fäkalien, Waschmittel, Papier, Kohlenwasserstoffe usw. zu beseitigen. Es kann durch aeroben Abbau (in Gegenwart von Sauerstoff) oder anaeroben Abbau (ohne Sauerstoff) auftreten.
Der Begriff wird häufig in der Biomedizin, Abfallwirtschaft, Ökologie und Bioremediation verwendet und steht für umweltfreundliche Produkte, die sich wieder in natürliche Elemente zersetzen können.
Es ist jedoch wichtig, den biologischen Abbau nicht mit Kompost zu verwechseln. Wenn etwas biologisch abbaubar ist, bedeutet dies nur, dass es von Mikroorganismen aufgenommen werden kann. Kompostierung ist andererseits die Umwandlung von organischer Substanz in ein stabiles Material, das reich an Humus und Mineralstoffen ist. mit physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften, die (unter agronomischen Gesichtspunkten) denen des ursprünglichen Rohstoffs überlegen sind.
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Zu den Verunreinigungen, die von Mikroorganismen biologisch abgebaut werden können, gehören unter anderem Öle (Kohlenwasserstoffe), polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), polychlorierte Biphenyle (PCB) und pharmazeutische Substanzen.
Faktoren, die den biologischen Abbau beeinflussen
In der Praxis unterliegen fast alle chemischen Verbindungen und Materialien einem biologischen Abbau. Die Wichtigkeit liegt jedoch in der Zeit, die für jede Art von Material benötigt wird. Faktoren wie Wasser, Licht, Temperatur und Sauerstoff stören den Prozess.
Die biologische Abbaubarkeit kann auf verschiedene Arten gemessen werden. Respirometrietests können beispielsweise für aerobe Mikroben verwendet werden. Hierzu wird einem Gemisch aus festen Abfällen mit Mikroorganismen und Erde Sauerstoff zugesetzt. Während die Mikroorganismen verdauen, wird über mehrere Tage Kohlendioxid freigesetzt, und die emittierte Menge dient als Indikator für den Abbau. Der biologische Abbau kann auch durch anaerobe Mikroben und die Menge an Methan oder Legierung gemessen werden, die sie produzieren können. In der formalen wissenschaftlichen Literatur wird der Prozess als Bioremediation bezeichnet.
Überprüfen Sie eine Tabelle mit der ungefähren biologischen Abbauzeit verschiedener Arten von Materialien| Produkte | Zeit zum biologischen Abbau |
|---|---|
| Papierhandtuch | 2 bis 4 Wochen |
| Zeitung | 6 Wochen |
| Apfelkern | 2 Monate |
| Pappkarton | 2 Monate |
| Mit Wachs ausgekleideter Milchkarton | 3 Monate |
| Baumwoll-Handschuhe | 1 bis 5 Monate |
| Wollhandschuhe | 1 Jahr |
| Sperrholz | 1 bis 3 Jahre |
| Bemaltes Holz | 13 Jahre |
| Plastiktüten | 10 bis 20 Jahre |
| Büchsen | 50 Jahre |
| Einwegwindeln | 50 bis 100 Jahre |
| Plastikflasche | 100 Jahre |
| Aluminiumdosen | 200 Jahre |
Biologischer Abbau verschiedener Kunststofftypen
Jede Art von Kunststoff wird innerhalb eines bestimmten Zeitraums biologisch abgebaut. Beispielsweise wird PVC-Kunststoff sehr langsam biologisch abgebaut, weshalb er in Abwasserrohren verwendet wird.
Andererseits werden einige Verpackungskunststoffe entwickelt, um den biologischen Abbau zu erleichtern. Als Beispiel gibt es PLA-Kunststoff, Bakterien- und Mais-Kunststoff, Tomatenschalenverpackungen, unter anderem Beispiele, die Sie im Artikel "Biologisch abbaubare Verpackungen: Vor- und Nachteile und Beispiele" nachlesen können.
Erwähnenswert ist jedoch, dass trotz der Fähigkeit zum biologischen Abbau häufig ideale Bedingungen für die Kompostierung erforderlich sind. Der Begriff "Kompostierung" wird häufig informell verwendet, um den biologischen Abbau von Verpackungsmaterialien zu beschreiben. Es gibt gesetzliche Definitionen für Kompostierbarkeit, den Prozess, der zu Kompost führt. Die Europäische Union bietet vier Kriterien an:
- Chemische Zusammensetzung: Flüchtige Stoffe und Schwermetalle sowie Fluor müssen begrenzt werden.
- Biologische Abbaubarkeit: Die Umwandlung von mehr als 90% des ursprünglichen Materials in CO2, Wasser und Mineralien durch biologische Prozesse innerhalb von sechs Monaten.
- Zerfall: Mindestens 90% der ursprünglichen Masse müssen in Partikel zersetzt werden, die durch ein 2x2 mm-Sieb passieren können.
- Qualität: Fehlen toxischer Substanzen und anderer Substanzen, die die Kompostierung verhindern.
Zahlt sich biologisch abbaubarer Abfall aus?
Die weit verbreitete Einführung von Produkten mit der Bezeichnung "biologisch abbaubar" wird das Abfallvolumen, das in den Ozean gelangt, oder die damit verbundenen physikalischen und chemischen Risiken, insbesondere im Fall von Kunststoff, nicht unbedingt erheblich verringern.
Der Bericht „Biologisch abbaubare Kunststoffe und Meeresabfälle. Missverständnisse, Bedenken und Auswirkungen auf die Meeresumwelt "zeigten, dass der vollständige biologische Abbau von Kunststoffen unter Bedingungen erfolgt, die in Meeresumgebungen selten, wenn überhaupt, beobachtet werden. Einige Kunststoffe erfordern die Auflösung industrieller Komposter und längerer Temperaturen über 50 ° C. Es gibt auch Hinweise darauf, dass als biologisch abbaubar gekennzeichnete Produkte die Neigung der Öffentlichkeit erhöhen, Abfälle an ungeeigneten Orten zu deponieren.
