Санитары біосфери

Санитары биосферы

Юрий Елдышев, заступник головному редакторові журналу «Екологія і жизнь».

С дня на день дедалі більше експертів вважають, що став саме біотехнології стають символом могутності сучасної науки, втіленням цивілізаційних здобутків. Щойно в узбережжя Пакистану затонув танкер з десятками тисяч тонн нафти. Тварині світу і узбережжю Аравійського моря завдано величезних збитків. Біотехнологічні методи боротьби з забрудненням довкілля стані запобігти такі потери.

Нефтью і нафтопродуктами сьогодні забруднена навіть Антарктида. У Росії той-таки взагалі видобуток, транспортування переробка нафти сприймаються, мов страшна загроза живої природі. Не безпідставно — у Західному Сибіру, де років тому почали освоювати найбільші родовища, на величезні території нафту знищила все живое.

Проблема перебувають у центрі уваги ЗМІ, коли виникають великі розливи (аварії танкерів, розриви нафтопроводів). Але час, це перестає бути новиною, і «нафтової загрозу» біосфері благополучно забувають, хоча покриті нафтової плівкою акваторії, пляжі чи ділянки тайги не відновляться і крізь десятиліття. На автозаправних станціях, аеродромах, військових базах (точніше, під ними) дедалі більше знаходять величезні «лінзи» нафтопродуктів. Забруднення нафтопродуктами вкрай небезпечні, бо деякі з компоненти, зокрема полиароматические вуглеводні, дуже токсичні (канцерогенны) і руйнуються вкрай медленно.

Бороться з забрудненням довкілля, як з’ясувалося, можуть мікроорганізми. Вони ефективніше будь-яких інших живих істот перетворюють складні з'єднання перетворені на прості. Для мікробів це процес харчування — використання складних органічних сполук, у ролі джерел азоту, вуглецю, фосфору тощо. Складні сполуки служать їжею, а прості вступають у біосферу, беручи участь у знайомому зі школи циклі органічних сполук. Але мікроорганізмам має справу і з новими їм сполуками, що були надійно заховані в схованках планети, скажімо, глибоко під її поверхнею. Так і з нафтою, яку «витягли» на поверхню. Щодня в біосферу потрапляють дедалі нові синтетичні органічні сполуки, яких ніколи було у природі. І мікроби як демонструють фантастичну спроможність до їх переробці, але і безупинно еволюціонують. І тут фахівці покладають сподівання мікроорганізми, отримані методами генної інженерії і які мають потрібними властивостями. Проте суспільство боїться гіпотетичних ризиків генної інженерії, в тому однині і «виведених» з її допомогою мікроорганізмів. До речі, далеко ще не все генетично модифіковані мікроорганізми — продукти генної інженерії: вони чудово обмінюються генами й у природе.

Что ж, в біотехнології, як і на будь-якій нову технологію, ніколи гарантії нульового ризику. Просто сучасні знання дозволяють ученим стверджувати, що мікроорганізми з успіхом застосовувати очищення багатостраждальної природи від токсичних соединений.

Преимущество мікроорганізмів при очищенні від нафтопродуктів вдалося продемонструвати в 1989 г., коли танкер «Валдиз» компанії «Экссон» побачив риф поблизу узбережжя Аляски. У море вилилося близько 40тыс. т нафти, загрязнившей 2тыс. км узбережжя. Це найзначущішим забрудненням за історію навіть сталося це в одному з найчистіших куточків Землі. Загинули: 1 млн птахів, 95% тюленів, 75% ділянок проживання лосося на Алясці були загрязнены.

Ликвидация наслідків катастрофи коштувала 2млрд дол. До механічному очищенні узбережжя залучили 11тыс. робітників і дороге устаткування. Паралельно очищення берега на російський грунт внесли азотне добриво, способствовавшее розвитку природних мікробних співтовариств. Це 5 раз прискорило розкладання нафти. У результаті забруднення, наслідки якого, за розрахунками, позначалися ще й через 10 років, переважно усунули за 2 року. Витрати на биоочистку не перевищили 1 млн долл.

Однако мікробів і між їй потрібна допомога. Скажімо, вони мають розкладати вуглеводні нафти, але для поліпшення «апетиту» їм бракує, наприклад, азоту, фосфору чи кисню (нафтова плівка може перекрити доступ кисню). Отже, слід ставити їх тим, чого бракує: киснем і вологою, вспахав і полив землю. Використовують і біопрепарати з урахуванням мікроорганізмів, розкладницьких різні вуглеводні. Їх заорюють у ґрунт чи розпорошують як водних суспензий. Нарешті, третій підхід, який видається найперспективнішим, — спільного використання рослин i мікроорганізмів. Рослини допомагають мікроорганізмам, забезпечуючи їх кореневими виділеннями, що містять потрібні живильні речовини, а мікроби, в своє чергу, допомагають рослинам засвоювати ті речовини, які без них рослинам засвоїти було б нелегко. Додаткова робота, зазвичай, невелика — насіння просто запилюють біопрепаратами. На проростаючих насінні починають розвиватися мікроорганізми, і значно більше влаштуватися на коренях рослин, ніж в конкурентів. Багато рослини ефективно акумулюють важкі метали, «висмоктуючи» їх із грунту. Мікроорганізми зробити це можуть, хоча найчастіше сприяють поглинання токсинів. Система «мікроби — рослини» очищає грунт, і від органіки, і південь від важких металів. Так очищали грунтів та від миш’яку та інших токсичних соединений.

Этот підхід до очищенні довкілля швидко розвивається. При розсіяних загрязнениях (нафтопродукти, пестициди, тринітротолуол, яким забруднені численні полігони і стрільбища) просто немає альтернативи. З’ясувалося, як і рослини переробляють органічні сполуки (колись це вважалося неможливим). Усі частіше і хімічні засоби захисту рослин заміняють мікробіологічними, використовуючи замість отрутохімікатів мікроорганізми, стимулюють ріст рослин i які захищають їхнього капіталу від хвороб Паркінсона й вредителей.

В на відміну від промислової біотехнології, де всі параметри технологічного процесу суворо контролюються, під час використання мікробів очищення довкілля такий контроль утруднений. Це «ноу-хау», свого роду мистецтво, яке передбачає як найвища майстерність, а й особливий дар. Тому боротися з нафтовими розливами повинні не підрозділи МНС, військові чи добровольці з мішками і лопатами, а спеціальні структури, створені попри всі компаніях, котрі займаються здобиччю, транспортуванням чи переробкою нафти. Якщо компанія не може гарантувати, що здатна самостійно справитися з будь-який аварією, яка може виникнути у її діяльності, їй не можна працювати з нафтою. Це вимога може видаватися надміру жорстким, але його незаперечна виконання залишає сподівання, що ми зможемо перемогти дедалі більше забруднення біосфери, а чи не воно нас.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.