12.5.1 Biodegradace
Protože jsou složky bionafty snadněji biologicky rozložitelné než fosilní paliva, mohou být ve vodním prostředí rychle degradovány (Zhang et al., 1998). Obecně platí, že ačkoli přímý vztah stupně nenasycenosti esterů mastných kyselin a degradace bionafty zatím není jasný, vysoký stupeň nenasycenosti činí bionaftu chemicky méně stabilní, takže oxidace a následná degradace je příznivější (DeMello et al., 2007). Rychlost biodegradace esterů mastných kyselin s různým počtem uhlíků také nemá jednotná pravidla (Miller a Mudge, 1997; DeMello et al., 2007) a někteří výzkumníci uvádějí, že voda kontaminovaná bionaftou se podstatně rozložila během 2 dnů (Prince et al., 2008).
U bionafty a směsí motorové nafty byla porovnávána rychlost biodegradace esterů mastných kyselin a uhlovodíků motorové nafty a byl také porovnáván příspěvek bionafty k biodegradaci motorové nafty. Byla navržena řada závěrů. Někteří výzkumníci zjistili, že přítomnost bionafty neurychluje biodegradaci uhlovodíků (DeMello a kol., 2007; Owsianiak a kol., 2009; Corseuil a kol., 2011). Například rozkladu benzenu a toluenu v anoxických a hypoxických podmínkách bránila přítomnost bionafty (Corseuil et al., 2011). Autoři z toho vyvodili, že relativně vysoká viskozita bionafty omezuje migrační potenciál cílových uhlovodíků, což má za následek jejich relativně pomalý proces přirozené atenuace. DeMello et al (2007) také zjistili, že FAME jsou degradovány zhruba stejnou rychlostí jako n-alkany a rychleji než ostatní uhlovodíkové složky s aerobními mikrokosmy mořské vody; zbytky extrahované z těchto různých mikrokosmů byly ve vodě nedetekovatelné během několika týdnů. Někteří výzkumníci (Prince et al., 2008) zjistili, že rozklad FAME a uhlovodíků motorové nafty v B20 byl extrémně rychlý a poločasy biodegradace FAME ve směsích B20 byly ve stejném rozmezí jako poločasy rozkladu alkanů. Nedávno byla hodnocena biodegradace alifatických a aromatických uhlovodíkových frakcí v nasycených pískových mikrokosmech s příměsí směsí motorové nafty a bionafty (Lisiecki et al., 2014). Bylo zjištěno, že rozsah biodegradace alifatických i aromatických uhlovodíků nebyl přídavkem bionafty ovlivněn, a to bez ohledu na koncentraci bionafty. Autoři proto konstatovali, že přimíchávání bionafty nemělo vliv na dlouhodobou biodegradaci specifických frakcí motorové nafty.
Někteří výzkumníci však zaznamenali usnadněnou biodegradaci uhlovodíků při přítomnosti FAME, což naznačuje, že bionafta ovlivňuje biodegradaci způsobem kometabolické přeměny uhlovodíků (Zhang et al., 1998; Mudge a Pereira, 1999; Pasqualino et al., 2006). Příspěvek bionafty k biodegradaci motorové nafty naznačuje, že přítomnost bionafty by mohla usnadnit biodegradaci některých ropných uhlovodíků v důsledku podpory mikrobiálního růstu (Miller a Mudge, 1997; Mudge a Pereira, 1999) a také zvýšené rozpustnosti uhlovodíků uhelného dehtu a biologické dostupnosti (emulze) (Taylor a Jones, 2001), zejména při vyšším obsahu bionafty (Pasqualino a kol., 2006). Z toho vyplývá, že za zvýšenou celkovou biodegradaci směsi v přítomnosti bionafty může být zodpovědná kometabolická přeměna uhlovodíků. Na základě tohoto jevu byla bionafta použita jako biologické rozpouštědlo pro sanaci lokalit kontaminovaných ropou (Taylor a Jones, 2001; Fernádez-Álvarez a kol., 2007). Například bionafta by mohla být použita pro sanaci pobřeží kontaminovaného zbytky ropy po úniku ropy z potopeného tankeru Prestige, a to nejen rozpouštěním ropných zbytků z hornin, ale také posílením biodegradace některých zbytkových uhlovodíků. Nedávno byl použit simulovaný systém ke zkoumání účinku a mechanismu bionafty na odstraňování ropy z pobřeží (Xia et al., 2015). Zjistili, že aplikace bionafty na oblázky kontaminované ropou byla účinná při oddělování zbytkové ropy od oblázků, když nebyly přítomny uhlovodíkové degradátory. Doplnění bionafty nebo živin zvýšilo množství ropných degradérů a mikrobiální aktivity v mořské vodě a snížilo poločas biodegradace ropy.
Pro pochopení biodegradability směsí bionafty a nafty v chladném podnebí byl zkoumán vliv teploty na degradaci topné nafty, čisté rybí bionafty a směsí bionafty přirozeně se vyskytujícími mikroorganismy v kontaminovaném písku z vnitrozemí Aljašky (Horel a Schiewer, 2011). Bylo zjištěno, že bionafta a její směsi vykazují vyšší biologickou rozložitelnost než čistá motorová nafta; rychlost biologické degradace se zvyšuje s teplotou a procentem bionafty; a lag fáze je kratší při 20 °C než při 5 °C. Nedávno stejní výzkumníci (Horel a Schiewer, 2014) studovali také vliv inokula s předchozí expozicí uhlovodíkům na rychlost biodegradace nafty, syntetické nafty a rybí bionafty v půdě. Zjistili, že různé inokule neměly výrazný vliv na rychlostní konstanty lagové nebo exponenciální fáze. Hlavním přínosem poskytnutí specifického inokula bylo zkrácení lag fáze. Po dosažení vrcholu denní respirace se však účinek inokula stal zanedbatelným. Závěrem lze říci, že autochtonní mikrobiální společenstva byla schopna rozkládat kontaminanty v půdě a přidání specifického inokula nebylo nutné. Biodegradabilita bionafty a jejích směsí s motorovou naftou v půdě byla zkoumána pomocí autochtonních mikroorganismů v pokusech v lesním půdním mikrokosmu (Silva et al., 2012). V této studii bylo zjištěno, že bionafta je v kontaminované půdě biologicky odbouratelnější než motorová nafta. Vyšší obsah bionafty ve směsích podporoval biologický rozklad nafty. B20 a B100 se půdním mikrobům rozkládaly obzvláště dobře; B50 se však rozkládala lépe než čistá nafta, avšak hůře než ostatní dvě směsi. Přestože byla čistá bionafta degradována, nepříznivě ovlivnila diverzitu mikrobiálního společenstva, a to jak v počtu heterotrofů, tak v počtu pásem. Podobně se ukázalo, že vybrané bakteriální konsorcium spolu s makronutrienty přidanými do systému účinně urychlilo biodegradaci čisté bionafty v oxisolu a přítomnost bionafty zvýšila biodegradaci ropné nafty (Meyer et al., 2014).
.