Химические методы очистки промышленных
стоков предполагают применение агрессивных реагентов, которые могут нанести
вред окружающей среде. Поэтому научные коллективы активно изучают
природоподобные технологии очистки, в основе которых – использование
микроорганизмов.
Один из таких способов разработали и
запатентовали сотрудники подведомственного Минобрнауки России Пермского
федерального исследовательского центра Уральского отделения Российской академии
наук (ПФИЦ УрО РАН). Он направлен на очистку стоков целлюлозно-бумажных
комбинатов от смоляных кислот.
Смоляные кислоты – это соединения, которые
вырабатываются всеми хвойными деревьями семейства сосновых. Они составляют
большую долю экотоксичных веществ в сточных водах целлюлозно-бумажной
промышленности. Предложенный пермскими учеными способ повышает эффективность
утилизации токсичных соединений и при этом он более экологичный, чем другие
биологические методы очистки с использованием микроорганизмов.
Среди смоляных кислот доминирует токсичное
органическое соединение дегидроабиетиновой кислоты. Ученые создали
бактериальный катализатор, который ускорил ее разрушение под влиянием процессов
жизнедеятельности микроорганизмов. В настоящее время для разложения кислот чаще
всего предлагается использовать протеобактерии, однако уровень их потенциальной
патогенности остается высоким и поэтому их применение небезопасно. Кроме того,
большинство описанных возбудителей инфекционных осложнений активны лишь при
концентрации дегидроабиетиновой кислоты не более 250 мг/л, тогда как ее концентрация
в промышленных стоках может достигать значений свыше 1000 мг/л. Именно поэтому
перед научным коллективом стояла задача найти безопасный штамм, способный к
разрушению токсичных соединений в более высоких концентрациях.
«Сегодня загрязнение биосферы чужеродными
химическими соединениями приобретает угрожающий характер. Разработанный способ
обеспечивает высокий уровень биодеструкции экотоксичной дегидроабиетиновой
кислоты. Нейтрализация и выведение смоляных кислот из окружающей среды с
помощью инновационных технологий, используя микроорганизмы, – это эффективный и
перспективный способ борьбы за чистоту окружающей среды», – подчеркнула Ксения
Иванова, научный сотрудник ПФИЦ УрО РАН.
Применяя разработанный бактериальный катализатор,
ученые достигли максимального уровня разложения вещества-загрязнителя.
Запатентованный способ разрушения дегидроабиетиновой кислоты, основанный на
взаимодействии загрязнителя с нерастущими клетками непатогенного штамма
родококков, показал свою эффективность даже при ее высоких концентрациях (до
1000 мг/л).
Посев бактериальной культуры Rhodococcus rhodochrous
ИЭГМ 107.
Пермские ученые отметили, что их способ предполагает
многократное использование биокатализатора, что позволяет увеличить суммарную
нагрузку вещества-загрязнителя до 3000 мг/л. Поэтому метод нейтрализации
дегидроабиетиновой кислоты перспективен для дальнейшего масштабирования и
включения в процесс комплексной утилизации сточных вод целлюлозно-бумажных
комбинатов.