Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В. и др. Прикладная экобиотехнология. Учебное пособие. В 2-х томах

1–2 сут. Введение метана в таком циклическом режиме позволяет в 2 раза повысить скорость удаления ТХЭ при ремедиации загрязненного участка. Введение пропана обеспечивает скорость деградации 1,1,1-трихлорэтана около 400 мг/кг почвы в год и ТХЭ около 10 мг/кг почвы в год при относительно умеренном расходе пропана (около 27 моль пропана/моль деградированного ТХЭ).

Вместо дополнительных субстратов или кислорода для окисления загрязнений в очищаемую среду могут вводиться такие акцепторы электронов, как нитраты. Так, добавки нитратов в количестве 100–200 мг/л вместе с фосфатами (5–10 мг/л) в инфильтруемую через напорные скважины воду позволяют в несколько раз увеличить скорость разложения BTEX-соединений. При отсутствии кислорода, но в присутствии нитрат- и нитрит-ионов CCl4 может вовлекаться в кометаболизм с ацетатом. В процессе кометболизма CCl4 и ацетата, в котором донором электронов является ацетат, а акцепторами электронов – нитрат и нитрит, CCl4 удаляется.

Напротив, для удаления из почвы нитратов в нагнетаемую воду вносится источник углерода, необходимый для развития денитрификаторов. При этом требуется контроль загрязненности воды, которая может возникнуть в результате процесса денитрификации.

Активность аноксигенной деградации ксенобиотиков при дефиците кислорода с участием таких акцепторов электронов, как Fe3+ или Mn4+, повышается при добавлении хелатирующих агентов. Нерастворимые оксиды Fe(III) и Mn(IV), распространенные в природной среде, труднодоступны для микроорганизмов. Органические лиганды связывают Fe(III) или Mn(IV), увеличивают их биодоступность, при этом скорость микробной деградации в аноксигенных условиях становится сопоставимой с таковой в аэробных средах. Скорость окисления таких ароматических углеводородов, как бензол и толуол, трехвалентным железом может быть повышена при добавлении комплексообразователя ЭДТА. Винилхлорид – промежуточный продукт восстановительного дегалогенирования полихлорированных этиленов – может быть минерализован в течение 84 ч на 34%. В лабораторных экспериментах при добавлении хелатов наиболее устойчивые ПАУ (5–6 колец) разлагались в присутствии Fe(III) в течение трех месяцев.

Обезвреживание загрязняющего вещества в результате протекания химических и/или биологических процессов восстановления, например под действием водорода, используется в методах восстановления, биовосстановления.

Соединения с увеличением степени хлорирования или числа нитрогрупп труднее окисляются и легче восстанавливаются. Такие соединения могут эффективно трансформироваться в анаэробных или аноксигенных условиях. Так, перхлорэтилен и трихлорэтилен устойчивы в аэробных условиях к микробному окислению. Однако в восстановительных условиях метанообразования эти соединения восстанавливаются через винилхлорид до этилена и этана. В менее восстановительных условиях при протекании сульфатредукции или восстановлении Fe3+ до Fe2+ ПХЭ и ТХЭ трансформируются до дихлорэтилена (ДХЭ), но не трансформируются до винилхлорида или этилена. В зоне нитратредукции и в аэробной зоне восстановительное дехлорирование не происходит. Инсек-

тицид линдан ( -гексахлорциклогексан) и его изомеры могут биодеградироваться в анаэробных условиях с образованием в качестве промежуточных продуктов мета-хлорфенола, монохлорбензола и бензола с последующей частичной минерализацией последних с образованием CH4 и CO2. Биодеструкция гексахлорциклогексана и образующихся продуктов может протекать и в условиях сульфатредукции. Пентахлорфенол разлагается эффективнее в анаэробных условиях, чем в аэробных. Полихлорированные ароматические соединения последовательно дегалогенируются до восстановления кольца. В условиях анаэробиоза в донных отложениях замещенные ди- и трихлорфенолы разлагаются в течение 5–7 сут.

Вгрунтовых водах восстановительное дехлорирование растворителей возможно при наличии доступных субстратов, источников углерода и доноров электронов, которые могут быть либо природного происхождения, либо вводиться в почву. Они, наряду с окислительно-восстановительным потенциалом среды, лимитируют восстановительное дехлорирование. Оптимальными условиями для протекания восстановительного дехлорирования являются: редокспотенциал не выше –200 мВ, содержание растворенных органических веществ (РОВ) >10 мг/л. Если РОВ <10 мг/л, то необходим дополнительный органический субстрат.

Вкачестве добавок органических субстратов апробированы лактат, вещества, выщелачиваемые со свалок, из компоста, жидкость из силосных ям и другие субстраты. Эти вещества метаболизируются почвенной микрофлорой с образованием водорода, который является донором электронов при трансформации микрорганизмами широкого круга хлорированных соединений и некоторых неорганических соединений, таких как перхлораты.

Перхлораты могут быть использованы в качестве акцепторов электронов некоторыми видами бактерий. При этом в качестве субстратов и доноров электронов могут использоваться ацетат, лактат и др. Восстановление протекает последовательно:

На последнем этапе с участием фермента хлориддисмутазы образуется кислород. Он ингибирует перхлоратное бактериальное дыхание. Внесение органического субстрата способствует не только росту бактерий и восстановлению перхлоратов, но и созданию аноксичных условий.

В качестве доноров электронов в процессах очистки методом биовосстановления могут быть использованы водородобразующие соединения пролонгированного действия, например полилактатные эфиры. Они вводятся в почву или подпочвенные горизонты, где медленно гидролизуются (в течение месяцев) с образованием молочной кислоты, которая затем метаболизируется почвенной микрофлорой с образованием водорода. Медленное высвобождение водорода способствует поддержанию его оптимальной концентрации, необходимой для восстановления загрязнений, и в то же время не приводит к развитию конкурентного процесса – метанообразования, при котором водород может потребляться без вовлечения ксенобиотика в биодеградацию.

Полиэфиры молочной кислоты представляют собой экологически безопасные материалы, которые вводятся в пробуренные скважины в подпочвенную зону или в растворенном состоянии инжектируются с промывной водой. Скважины для инжектирования водорода с использованием полилактата обычно располагаются на расстоянии несколько метров в шахматном порядке.

Внесение таких материалов при очистке почв, загрязненных хлорорганическими растворителями, увеличивает на порядок скорость восстановительного дехлорирования. В одном из демонстрационных экспериментов концентрация хлорированных углеводородов при использовании полилактатных эфиров за полгода упала на 95–97% – для ПХЭ и ТХЭ, 42% – для цис-1,2-ДХЭ, 92% – для винилхлорида.

При восстановительной биодеградации полихлорированных бифенилов их полная минерализация не происходит, при этом могут образовываться токсичные промежуточные продукты разложения.

При восстановительном дехлорировании ПХЭ и ТХЭ могут накапливаться ДХЭ и винилхлорид. Последние легче подвержены биодеградации в аэробных условиях, чем в анаэробных. В этих условиях минерализация перхлорэтилена может осуществляться в несколько стадий, сначала в анаэробных условиях, а затем в аэробных:

Анаэробная и аэробная деградация могут быть разделены или пространственно, или во времени. При сочетании анаэробной и аэробной стадий обработки возможна полная деградация устойчивых хлорированных органических растворителей в контаминированных ими средах.

На первой стадии создаются анаэробные условия. Для этого ограничивают доступ кислорода воздуха или добавляют органические субстраты. При их окислении почвенной микрофлорой потребляется кислород и создаются условия для развития анаэробов. Эта фаза может длиться от 3–5 мес до 1–2 лет.

На второй стадии (аэробной) подпочвенную среду аэрируют одним из ранее рассмотренных способов. При необходимости могут вводить дополнительные субстраты, нитраты или кислородгенерирующие соединения. Эта фаза может длиться 2–6 мес.

Если биодеградация загрязнений в почве лимитируется отсутствием подходящих физико-химических условий: температуры, pH, низкой проницаемостью, то в таких случаях эффективно сочетание биоремедиации с термическими, электрокинетическими и другими методами, позволяющими повысить биодоступность субстратов и улучшить условия для развития микроорганизмов.

Для повышения температуры в подпочвенной среде при проведении биоремедиации in situ может быть использован радиочастотный нагрев до умеренных температур (35–40 °С), не вызывающих гибели почвенных микроорганизмов. Такой прием эффективен и при проведении биоремедиации методами ex situ (в буртах, насыпях и т. п.).

При обработке глинистых почв для доставки акцепторов электронов к микроорганизмам и для извлечения побочных продуктов биодеструкции загрязнений может быть использован электрокинетический метод.

Метод биостимулирования in situ нашел широкое практическое применение в России для очистки от нефти и нефтепродуктов поверхности почвы ввиду распространенности такого рода загрязнений, больших площадей загрязненных территорий в районах нефте- и газодобычи и транспортировки нефти. Для очистки почвы от загрязнений используют агротехнические приемы. Почву периодически перепахивают и рыхлят для более равномерного распределения масс контаминанта в поверхностном слое, для увеличения поверхности контакта загрязнений, почвенных агрегатов с микроорганизмами, для лучшей аэрации загрязненного материала, для улетучивания наиболее легких и биотоксичных фракций нефти, увлажняют, мульчируют, вносят мелиоранты и структураторы, минеральные и органические удобрения, т. е. создают условия, благоприятные для развития природной микрофлоры загрязненной почвы, в том числе и углеводородокисляющих микроорганизмов (подробнее см. разд. 7.5).

В качестве мелиорантов и структураторов используют различные доступные материалы: минеральные (известняки, гипс, песок, цеолиты и другие алюмосиликатные материалы) – из близрасположенных месторождений; органические отходы сельскохозяйственных полей и животноводческих ферм, промышленных производств. Эффект от использования таких материалов может не только обусловливаться их способностью улучшать структуру почвы, обеспечивать физико-химические условия, благоприятные для биологических процессов, но и оказывать прямое стимулирующее действие на активность микроорганизмов. Органические материалы могут содержать микроорганизмы-деструкторы, служить дополнительными источниками углерода и энергии, донорами электронов, необходимыми для трансформации труднобиодеградируемых фракций нефти. Положительный опыт имеется при использовании цеолитов. Высокопористая структура цеолитов, вносимых в нефтезагрязненную почву, большая площадь активной поверхности обеспечивают одновременно сорбцию углеводородов нефти (1,5–2,0 г нефти на 1 г минерала) и адгезию клеток нефтеусваивающих микроорганизмов (адгезионная способность по отношению к микрофлоре до 5 · 1010 клеток на см2), способствуя тем самым формированию в загрязненном грунте центров активной деструкции веществ-загрязнителей. При внесении цеолитов улучшаются механическая структура почвы, ее водо- и воздухопроницаемость, соотношение подвижных ионов в почвенном комплексе. Почва обогащается микроэлементами, стимулируется растворение фосфатов, несимбиотическая азотфиксация, синтез азотфиксаторами биологически активных ростовых веществ, что способствует накоплению биологически связанного азота, восстановлению биохимических функций почв, обеспечивает очистку без

необходимости внесения больших количеств азотсодержащих минеральных удобрений. Биологически фиксированный азот обеспечивает активность углеводородокисляющих микроорганизмов и в отличие от азота минеральных удобрений полностью усваивается почвенной биотой.

Эффективность применения цеолитов в ремедиационных целях лишь незначительно зависит от конкретного типа используемого минерала и месторождения. Применение природных цеолитов в дозе 2–3 т/га повышает скорость биодеструкции при увеличении степени очистки почвы от нефтепродуктов на 15–20% даже при очень высоком исходном уровне загрязнения (содержание в почве нефтепродуктов 25–30%). При применении цеолитов наблюдается быстрое снижение токсичности почвы. Использование цеолитов в биоремедиации позволяет проводить рекультивацию почвы при содержании нефти или нефтепродуктов до 45% без выемки загрязненного грунта.

4.4.3. Биоаугментация

Биоаугментация – внесение экзогенного биологического материала в природную среду. В загрязненные среды вносятся выделенные из естественных источников специально отобранные, селекционированные микроорганизмы (в виде биопрепаратов), обладающие необходимой биодеградирующей активностью, устойчивые к высоким концентрациям поллютанта и не обладающие нежелательными побочными эффектами (экологическими, санитарно-гигиеническими). Внесенные микроорганизмы разлагают основную массу загрязнений, снижают негативное их воздействие на биоту и тем самым стимулируют процессы самоочищения.

Биоаугментация используется, если содержание загрязнений не превышает величин, угнетающих развитие внесенных микроорганизмов.

Биоразнообразие и соотношение определенных групп микроорганизмов в биоценозах определяются многими физико-химическими факторами и прежде всего характером и количеством источников углерода и энергии, поступающих в систему. Попадание загрязнения создает условия для развития микроорганизмов, характеризующихся определенными экологическими нишами, способных усваивать поллютанты в определенных условиях, сменяющие друг друга в процессе сукцессии.

Появление аллохтонной микрофлоры (т. е. специально внедренной извне с биопрепаратом) сдвигает плавный ход сукцессии в ту или иную сторону в зависимости от стадии сукцессии, доминирующих видов и численности аборигенных микроорганизмов, характера взаимоотношений (конкурентных, симбиотических и др.) между ними и интродуцированными микроорганизмами. На ранних стадиях сукцессии (загрязнение незастарелое) к ускорению биодеградации может привести резкое увеличение численности биодеструкторов за счет привнесенных микроорганизмов, способных расти с высокой скоростью (r-стратегов) на субстрате-загрязнении при подходящих физико-химических условиях окружения. На поздних стадиях сукцессии (загрязнение застарелое) эффективно внесение микроорганизмов, способных более полно усваивать за-

546 Глава 4

грязнение-субстрат (K-стратегов, олиготрофов), его наиболее устойчивую составляющую или промежуточные продукты метаболизма и уменьшать, таким образом, их остаточные количества в контаминированной среде. Добавляя специфические субстраты для кометаболизма, корректируя pH, механическую структуру почвы, ее проницаемость, влажность или вводя различные акцепторы электронов, можно изменить условия обитания, создать возможность для функционирования внедряемого организма. Учитывая различные ситуации, в целом внесение специализированных микроорганизмов целесообразно в случаях, если:

концентрация загрязнения в почве относительно высока, скорость и/ или остаточные концентрации поллютанта при разложении его аборигенной микрофлорой неудовлетворительны;

загрязнение свежее, незастарелое;

физико-химические условия места загрязнения неблагоприятны для роста природной микрофлоры (например, в холодных климатических зонах);

загрязнение трудно поддается разложению естественной микрофлорой даже в том случае, если для нее созданы оптимальные условия (биостимуляция неэффективна);

интродуцируемые микроорганизмы обладают физиолого-биохимически- ми свойствами, отличными от аборигенных популяций (например, созданы генетически модифицированные организмы, способные расти на ПХБ, а не просто кометаболизировать их, микроорганизмы с повышенной активностью oрто-расщепления фенолов, а не мета-расщепления, что позволяет избежать накопления промежуточных продуктов катаболизма этих соединений, найдены природные организмы, гидролизующие четыреххлористый углерод без образования хлороформа в отличие от большинства организмов, трансформирующих CCl4 и т. п.);

имеется реальная возможность уменьшить время биоремедиации и/или улучшить качество очистки (т. е. достигнуть более низких значений остаточных концентраций загрязнения);

необходимо гарантировать надежность достижения конечного результата. На практике биоаугментация чаще всего применяется при ликвидации незастарелых поверхностных загрязнений нефтью и нефтепродуктами, при очистке почв при возможности обеспечить хорошую аэрацию, оптимальную влажность (в песчаных обводненных почвах или на участках, где возможно механическое

перемешивание почвы).

Внастоящее время выделено из природных сред, отобрано, селекционировано в лабораторных условиях большое число штаммов микроорганизмов – деструкторов органических ксенобиотиков, ассоциативных и смешанных культур, развивающихся при разных условиях окружающей среды. Многие из этих микроорганизмов практически используются для очистки почвы от нефти и нефтепродуктов, ароматических и полиароматических соединений, хлорированных производных, пестицидов и других групп ксенобиотиков.

Восновном отобранные микроорганизмы для получения биопрепаратов для биоремедиации относятся к бактериям (псевдомонады, родококки,

бациллы, артробактерии, флавобактерии, коринебактерии, актиномицеты, сфингомонады, нокардии, бактерии рр. Acinetobacter, Achromobacter, Alcaligenes

и др.), использующим углеводороды и органические ксенобиотики в качестве субстрата или косубстрата. Активные биодеструкторы выделены также и среди грибов, в частности среди грибов белой гнили Phanerochaete chrysosporium, обладающих лигниназной, пероксидазной, лакказной активностями, среди дрожжей рр. Candida, Yarrowia, Rhodotorula и среди цианобактерий. Препараты на основе грибов и дрожжей часто оказываются более эффективными в экстремальных условиях среды: при кислом pH, в сухих почвах или почвах, содержащих питательные вещества в виде локальных микроагрегатов, в условиях повышенного солесодержания. Плесневые грибы секретируют внеклеточные ферменты, которые расщепляют связи в сложных ароматических молекулах. Ферменты неспецифичны и способны разлагать широкий спектр соединений.

Многие ксенобиотики быстрее и полнее разрушаются при использовании биопрепаратов, полученных на основе смешанных популяций и ассоциаций микроорганизмов. Это характерно для таких ситуаций, когда отдельный вид организмов трансформирует одно соединение в другое, но не имеет ферментативной системы для его дальнейшей деградации. Смешанные культуры могут состоять из микроорганизмов, утилизирующих различные части многокомпонентного загрязнения, их анаэробных и аэробных, термофильных, мезофильных и психрофильных форм, включать осмотолерантные виды, виды, синтезирующие ростовые вещества, биосурфактанты и биоэмульгаторы или поддерживающие необходимый pH, генерирующие восстановительные эквиваленты, используемые другими видами сообщества, что также способствует полной минерализации ксенобиотиков в изменчивых условиях окружающей среды. Накапливаемые метаболиты могут быть токсичны для одного из видов в сообществе, но усваиваться другими микроорганизмами, что также ускоряет в совокупности процесс их разложения.

Внесение биопрепаратов может оказывать положительное влияние на процессы очистки и вследствие косвенных эффектов: влиять на гумификацию органического вещества, трансформацию и разложение гуминовых кислот, образование более биодоступных форм углерода и азота, полифенолов, стимулирующих развитие растений, выделение различных веществ в прикорневой зоне растений и тем самым развитие микроорганизмов различных физиологических групп; минерализовать азотсодержащие ксенобиотики с выделением аммонийного или нитратного азота, что способствует развитию бактерий-нитрификаторов и денитрификаторов; обеспечивать источниками питания и энергии бактерии, образующие гидрофильные слизистые капсулы, удерживающие влагу в условиях ее дефицита; предотвращать полимеризацию и аккумуляцию в почве токсичных ксенобиотиков (например, полихлорированных дибензодиоксинов и дибензофуранов).

Преимущества метода биоаугментации могут быть реализованы с учетом ряда условий:

если установлены факторы, лимитирующие биодеградацию, и целесообразность активизации биологической составляющей в процессе очистки;

показано в лабораторных или тестовых экспериментах, что внедряемые микроорганизмы, биопрепараты обеспечивают лучшие результаты очистки по сравнению с аборигенными организмами; получены доказательства, что в природной среде организмы биопрепа-

ратов будут иметь конкурентные преимущества перед аборигенными микроорганизмами; если разработана технология получения биомассы микроорганизмов –

основы препарата, готовой формы препарата с учетом необходимых добавок; контаминированная зона подготовлена для обработки: проведены необ-

ходимые мелиоративные мероприятия, вспашка почвы и т. п.; решены технические, технологические вопросы применения микроор-

ганизмов биопрепаратов, обеспечения необходимой физиологической активности внедряемых микроорганизмов, разработаны способы и нормы их внесения, обеспечивающие приведение их в контакт с большей массой контаминанта в загрязненной зоне; получены разрешения органов экологического контроля, санитарно-

эпидемиологических служб на использование внедряемых микроорганизмов; разработаны методы контроля за динамикой развития интродуциро-

ванных микроорганизмов. Методы контроля численности интродуцированных микроорганизмов недостаточно специфичны, что затрудняет оценку эффективности применения биопрепаратов, оценку вклада аборигенных микроорганизмов и микроорганизмов биопрепарата в очистку среды от загрязнения; использование биопрепарата эколого-экономически эффективно.

Вотличие от методов природного истощения, стимулирования аборигенной микрофлоры при использовании специализированных биопрепаратов требуется получение разрешений органов санитарно-гигиенического надзора на применение микроорганизмов-биодеструкторов.

Вразд. 4.5 более подробно рассмотрены вопросы получения и применения специализированных биопрепаратов для биологической очистки.

4.4.4. Биоконцентрирование и локализация

Биоконцентрирование (биоадсорбция, биоаккумуляция, обогащение) – это накопление вещества-загрязнителя в локальной зоне в результате жизнедеятельности организмов путем адсобции, иммобилизации, связывания в твердой фазе органических и неорганических веществ или в биогенном материале. Биомасса с накопленным загрязнением может быть извлечена и переработана отдельно.

Методы биоконцентрирования чаще используются при очистке почвенных и водных сред, загрязненных тяжелыми металлами и радионуклидами. Многие бактерии, дрожжи, грибы, водоросли, лишайники, растения способны аккумулировать тяжелые металлы, радиоизотопы и трансурановые элементы в ко-

личествах, в тысячи и миллионы раз превышающих их физиологические потребности. Содержание тяжелых металлов в микроорганизмах может достигать 10–20% и более на единицу сухой биомассы. Ионы металлов и органические вещества могут сорбироваться и концентрироваться различными коллоидами, например гидроксидами железа (III), и осадками, образующимися в результате жизнедеятельности микроорганизмов.

При локализации загрязнения не всегда концентрируются, но связываются в малоподвижные формы в результате иммобилизации их на поверхности организмов, связывания с почвенным веществом под действием организмов или осаждения в зоне их активной жизнедеятельности.

Микроорганизмы могут осаждать тяжелые металлы в результате их окисления или восстановления и взаимодействия с микробными метаболитами. Один из наиболее важных процессов внеклеточного осаждения тяжелых металлов – перевод их сульфатредуцирующими бактериями в сульфиды в результате образования сероводорода.

Есть несколько возможных вариантов очистки природных сред при использовании способов биоконцентрирования и локализации.

Загрязнения (металлы, ПАУ) аккумулируются микроорганизмами и извлекаются из почвы с их биомассой. Отделение микроорганизмов от частиц почвы теоретически может быть осуществлено, например, фракционированием почвы ex situ (седиментацией или другими способами), электрокинетической обработкой почвы in situ. Однако практическая реализуемость этих методов не очевидна.

Металлы и другие загрязнения адсорбируются микроорганизмами и водорослями из водных сред (природных водоемов, сточных вод, промывных вод, грунтовых вод). Могут использоваться суспензии микроорганизмов или их иммобилизованные формы. Существует достаточно много примеров успешного применения на практике такого способа очистки для удаления тяжелых металлов, радионуклидов и некоторых органических токсикантов.

Загрязнения аккумулируются почвенной микрофлорой и остаются локализованными в контаминированной среде. Этот способ требует большого количества биомассы в почве, чего можно достичь методами биостимулирования или биоаугментации. Его недостаток – возможность повторного высвобождения контаминантов в среду, возрастания их мобильности при отмирании организмов и разложении биогенного материала.

Почвенная микрофлора или внесенные в почву микроорганизмы или ферменты катализируют процессы связывания органических остатков ксенобиотиков, их иммобилизации, что приводит к потере активности этих загрязнений.

В процессы ковалентного связывания и образования связанных остатков может вовлекаться лишь ограниченная группа органических ксенобиотиков. Фенолы и их производные (хлорфенолы, катехолы, таннины), ароматические амины и нитроароматические соединения, полиароматические углеводороды,

пестициды определенных групп связываются и/или сополимеризуются с почвенными гуминовыми кислотами в аэробных условиях. Нитроароматические соединения с большим числом нитрогрупп, такие как тринитротолуол, связываются при анаэробно-аэробной обработке почвы: в анаэробных условиях ТНТ восстанавливается до аминотолуола, который затем ковалентно связывается с гуминовыми веществами в аэробных условиях. Скорость деградации связанных остатков сопоставима со скоростью деградации гумуса (десятки и сотни лет), поэтому повторное высвобождение ксенобиотика несущественно и не влияет на токсичность почвы.

Для связывания контаминантов почвенным материалом в среду наряду с микроорганизмами или ферментами эффективно добавлять сополимеризующие агенты, такие как фенольные соединения. Можно использовать и добавки химических реагентов, таких как феруловая кислота и H2O2, участвующих в процессах ферментативного связывания соединений. Целесообразность тех или иных добавок обусловлена их стоимостью и коммерческой доступностью. Следует при этом учитывать, что результат детоксикации ксенобиотиков может зависеть от многих факторов, поэтому в каждом конкретном случае требуется тщательный контроль содержания несвязанных остатков ксенобиотика.

Под действием почвенной микрофлоры в контаминированной среде развиваются процессы, ведущие к осаждению загрязнений. Примеры успешной реализации этого метода – создание реакционно-активных биобарьеров, искусственных геохимических барьеров (см. разд. 4.4.6). Есть пример использования флавобактерий, выделенных из почв чайных плантаций и устойчивых к алюминию (могут выдерживать концентрации алюминия и марганца до 2 г/л при рН 3,5), для борьбы с закислением почв и природных вод. В процессе их жизнедеятельности pH среды повышается, Al адсорбируется на поверхности клеток, связывается выделяемыми хелаторами или белками, что снижает миграцию ионов алюминия и марганца в закисленных водах и токсическое действие их на наземные экосистемы.

Использование растений для концентрирования и извлечения загрязнений. Метод нашел широкое практическое применение и подробно описан в разд. 5.4.

Создание трофической пищевой цепи для извлечения загрязнений, их концентрирование в биологических организмах с последующей переработкой. Метод основан на свойствах тяжелых металлов, радионуклидов, устойчивых органических ксенобиотиков аккумулироваться в организмах по мере движения по трофической цепи питания (метод экологического обогащения).

Так, для извлечения загрязнений (радионуклидов, полихлорированных бифенилов, полиароматических углеводородов и др.) из почвы могут быть использованы специально селекционированные линии дождевых червей (см. разд. 3.3.2). Дождевые черви, питаясь отмершим почвенным биогенным материалом, дебрисом, остатками растений и т. п., многократно пропускают