Teršalai yra konvertuojami į mažiau pavojingą formą arba imobilizuojami per biologinį skilimą (natūralų silpnėjimą). Šie transformavimo ir imobilizavimo mechanizmai yra pirmiausia sukelti mikroorganizmų biologiniu skilimu ir, mažesniu mastu, sąveika su natūraliai susidarančiais cheminiais ir geologiniais sorbcijos terpėmis. Šis mechanizmas yra būdingas teršalams ir yra patvirtintas kaip metodas degalų komponentų, pvz., BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno ir ksileno), apdorojimui, bet ne daugeliui kitų klasių (Ganiyu et al., 2022). Natūralaus silpnėjimo laikotarpis labai skiriasi priklausomai nuo vietos aplinkybių. Daugeliui užterštų vietų gali nebūti reikalinga išsami valymo strategija, o biologinis skilimas yra ekonomiškas ir veiksmingas. Iš tiesų, Jungtinės Valstijos sėkmingai taiko įvairius biologinio valymo metodus, kurių kaina yra maždaug 80–90 % pigesnė nei alternatyvios valymo technologijos, pagrįstos cheminiais ir fiziniais principais. Išlaidos po valymo žymiai sumažėja, o vietovės sutrikdymas yra minimalus. Pramoninės ir aplinkos biotechnologijos taip pat palankios naujiems metodams, todėl procesai, kuriuose naudojamos švarios technologijos, leidžia maksimaliai padidinti našumą ir kartu sumažinti atliekų kiekį (Rhea ir Clark, 2022). Kadangi dauguma dirvožemių yra oligotrofiniai arba juose trūksta reikiamų mikrobų, daugeliu atvejų vien biologinis skilimas tampa nepakankamas ir laiko atžvilgiu brangus.

Šios genetinės ir metabolinės inžinerijos technikos gali padėti biologinio valymo procese (Liang et al., 2020). Genų redagavimui ir metabolinei inžinerijai idealiai tinka teršalus apgyvendinančios bakterijos, nes jos naudojamos išgyventi ir prisitaikyti prie įvairių toksinių, atsparių ir neskaidomų ksenobiotikų. Be to, metabolizmo kelio supratimas atrodo esąs labai svarbus analizuojant mikrobiologinį biologinį valymą (Plewniak et al., 2018). 5 paveiksle pavaizduotas metabolizmo rekonstrukcijos vaidmuo sintetinėje biologinėje valymo sistemoje, kurioje pavojingi teršalai valomi in situ ir ex situ būdais.

5 paveikslas. Metabolizmo rekonstrukcijos vaidmuo sintetinėje biologinėje rekultivacijoje, naudojant in situ ir ex situ būdus pavojingų teršalų biologinei rekultivacijai.