2. Биотехнология очистки окружающей среды от загрязнений

Основные источники органического материала, загрязняющего окружающую среду:

• жидкие отходы предприятий, производящих дрожжи, сидр,

• молочные и сыроваренные предприятия,

• нефтеперерабатывающие заводы,

• заводы по переработке картофеля в крахмал,

• пивоваренные заводы,

• порты и терминалы нефтепроводов.

Иногда требуется не полная деградация (разрушение), а только детоксикация (обезвреживание):

• фосфорилированием (присоединение остатка фосфорной кислоты),

• метилированием (присоединение метильной группы),

• ацетилированием (присоединение ацетильной группы).

Активный ил – это микробные сообщества, способные эффективно разлагать органические загрязнения в водной среде.

Используется:

• при повторных циклах очистки,

• уменьшает количество остаточных шлаков,

• удаляет неприятные запахи,

• образует метан, который может быть использован для подогрева оборудования.

Вот что необходимо подвергать разложению:

• Биоциды. Биоциды (от греч. bios - жизнь и лат. caedo — убиваю) — это вещества, уничтожающие живые организмы. Включают в себя пестициды (бактерициды, фунгициды, инсектициды, гербициды, зооциды и др.), антисептические, дезинфекционные и консервирующие средства (по Г.С. Швиндлерману).

• Детергенты, пластики. Детергент (от лат. detergeo стираю) - это химическое соединение, понижающее поверхностное натяжение воды и используемое в качестве моющего средства или эмульгатора. Широко распространенный и опасный для человека, животных и растений химический загрязнитель вод

• Углеводороды.

Род Psеudomonas. Представители этого рода бактерий обладают ферментами, способными разлагать углеводороды и ароматические соединения (бензол, толуол, ксилол).

Фементы:

• оксиредуктазы,

• гидролазы.

Гены ферментов у Psеudomonas putida, разлагающих загрязнения, находятся в составе плaзмид:

• -OCT (разлагают октаны, гексаны и деканы)

• -XYL ( ---ксилол и толуол)

• -CAM ( ---камфару)

• -NAH ( ---- нафталин)

Путем рекомбинации и переноса плазмид получены штаммы, быстро растущие на неочищенной нефти.

Они полезны для очистки водоемов от попавших нефтепродуктов.

Добавление на поверхность, загрязненную нефтью, микроэлементов + азот+фосфор значительно ускоряет деградацию, т.к. стимулируется размножение природных штаммов бактерий, способных к деградации углеводородов. Повышается плотность фитопланктона.

Преимущества:

• достаточно быстрая очистка,

• не появляются новые токсические вещества.

В экспериментах в течение 1 недели исчезло 70-80% углеводородов по сравнению с контролем – 12-20%.

Где можно использовать:

• в портах,

• в морях, при катастрофах с танкерами,

• в лагунах, болотах, куда невозможно добраться.

Некоторые штаммы способны изменить молекулу загрязнителя так, что она разлагается под влиянием других микроорганизмов.

Какие группы организмов могут быть эффективными редуцентами?

Значение грибов

Микроорганизмы, способные разлагать и подвергать деградации пластмассы способны решить проблему пластиковых бутылок и пр.

Поиски природных микробных ассоциаций:

• в почвах,

• в активном иле,

• в термальных источниках,

• в нефтяных терминалах и портах, где идёт естественный отбор наиболее активных деструкторов,

• деструкция отходов бытового мусора требует участия биотехнологических процессов в решении этой проблемы.