Использование водорослей в очистке сточных вод.
В последнее время возросло значение водорослей в жизни человека в коммунально-бытовой сфере. Их культивируют в промышленных сточных водах для того, чтобы активизировать процессы самоочищения. В дальнейшем излишняя органическая масса будет использоваться для получения метана, который планируется применять в сельскохозяйственном и промышленном производстве. Лучше всего с загрязнением может справиться хламидомонада. Она способна выбирать из воды органические вещества, очищая ее.
Чаще для очистки разных стоков используют одноклеточную водоросль хлореллу (Chlorellavulgaris). Она хорошо выдерживает сильное загрязнение, например нефтепродуктами. В последнее время применяют и зеленые нитчатые водоросли (например, кладофору - Cladophora), обладающие большой поглотительной способностью. Так, при наличии всего 1 г биомассы на 1 л воды они за двое суток (и меньше) могут усвоить из нее 14 мг аммонийного азота и почти 7 - нитратного, около 1,5 мг фосфора; активно потребляют магний, калий, серу, кобальт, цинк, кадмий, свинец и другие тяжелые металлы.
Кладофора и другие нитчатые водоросли обладают высокой бактерицидной активностью, понижают в воде в десятки, а порой и в сотни раз содержание нежелательных сапрофитов, угнетают развитие дизентерийной палочки и др. Благодаря высокой способности минерализовать органическое вещество в воде водоросли можно использовать в качестве биопоглотителя для очистки стоков животноводческих ферм, дренажных и загрязненных поверхностных вод к такому выводу пришли ученые Всесоюзного НИИ по охране природы. Они полагают, что биомассу таких водорослей можно использовать на корм животным, а также для промышленной переработки, цель которой - получение каротина, хлорофилла и других ценных веществ.
|
|
|
Создание, методами генетической инженерии, активных штаммов микроорганизмов - деструкторов ксенобиотиков и других токсических, химических соединений. ???????????
Фитобиоремедиация.
Фитобиоремедиация представляет собой использование растений и ассоциированных с ними микроорганизмов для очистки окружающей среды.Фиторемедиация является высокоэффективной технологией очистки от ряда органических и неорганических поллютантов.Органические поллютанты в окружающей среде представлены веществами антропогенного происхождения, и для большинства организмов являются чужеродными (ксенобиотиками); они токсичны, канцерогенны.Фиторемедиация успешно применяется для очистки органических растворителей, гербицидов взрывчатых веществ, углеводородов. Фиторемедиация может быть успешно применена для очистки от ряда неорганических поллютантов, включая макроэлементы растений, микроэлементы, несущественные для растения элементы и радиоактивные изотопы.
|
|
|
Фиторемедиацию можно использовать для очистки твёрдых, жидких и воздушных субстратов. Фиторемедиация загрязнённых почв и осадочных пород уже применяется для очистки сельскохозяйственных угодий, промышленных зон.Фиторемедиации могут быть подвергнуты загрязнённые водные источники: городские сточные воды, сточные воды сельского хозяйства и промышленности, грунтовые воды. За последние десять лет фиторемедиация приобрела большую популярность, что отчасти связано с её низкой стоимостью. Т.к. в процессе фиторемедиации используется только энергия солнца, данная технология на порядок дешевле методов основанных на применении техники. То, что данная технология применяется прямо в районе загрязнения (insitu) способствует снижению затрат и уменьшению контакта загрязнённого субстрата с людьми и окружающей средой.Наряду с преимуществами фиторемедиация имеет ряд ограничений. Растения, производящие очистку, должны находится в зоне загрязнения и быть способными воздействовать на поллютант. Следовательно, свойства почвы, уровень токсичности и климат должны позволять рост растений. Если почва токсична, её можно сделать более пригодной для роста с помощью внесения определённых почвенных добавок.Нужно также учитывать, что очистка ограничена уровнем глубины корней, т.к. растения должны иметь контакт с поллютантом.
|
|
|
Технологии фиторемедиации.
Растения могут применяться как фильтры в созданных искусственно заболоченных участках или в промышленных установках. К данным технологиям в частности относится ризофильтрация - использование растений в гидропонных установках для фильтрации загрязнённой воды. В процессе ризофильтрации осуществляется интенсивное аэрирование, что позволяет использовать также наземные растения. Искусственно созданные заболоченные территории применяются для очистки от широкого круга неорганических и некоторых органических поллютантов. Древесные виды растений могут использоваться в фиторемедиации в качестве барьера для воды, чтобы создать восходящий ток воды в корневую зону, препятствуя утечке загрязнения вглубь, и препятствовать горизонтальному распространению загрязнённых грунтовых вод. Для этого применяются виды с хорошо развитой корневой системой и высоким уровнем транспирации.
|
|
|
Другая технология, называемая фитоэкстракцией, заключается в использовании растений для экстрагирования поллютантов и аккумулирования их в тканях, после чего надземная растительная биомасса собирается. Растительный материал может далее либо использоваться для непищевых целей либо сжигаться с последующим вывозом золы на свалку или, в случае ценных металлов, рециркуляцией накопленных элементов. Данная технология главным образом используется для очистки от неорганических поллютантов. Для фитоэкстракции часто применяют горчицу и подсолнечник из-за их быстрого роста, большой биомассы и высокой устойчивости к неорганическим поллютантам. Технология фитостимуляции состоит в применении растений для стимуляции биодеградации поллютантов микробами в ризосфере. Такая стимуляция биодеградации осуществляется за счёт секреции растениями органических веществ, используемых ризосферными микроорганизмами в качестве источника энергии и углерода, а также различных вторичных метаболитов, активирующих гены, ответственные за синтез деградирующих ферментов.
Технология, получившая название фитоиспарение, основывается на том, что после поглощения некоторые поллютанты могут покидать растение в летучей малотоксичной форме. Например, неорганический селен ассимилируется растением в форме селеноаминокислот – селеноцистеина и селенометионина. Последний может метилироваться с образованием летучего диметилселенида на 2-3 порядка менее токсичного, чем неорганический селен. Если летучее соединение всё же токсично, то после испарения растением оно разбавляется в атмосфере до уровня не представляющего угрозы. Фитоиспарение может быть использована для летучих органических соединений и некоторых неорганических веществ, способных переводиться растением в летучее состояние. Необходимо отметить, что, не смотря на эффективность фиторемедиации, во многих случаях лежащие в основе этого процесса биологические механизмы остаются неизвестными. Чтобы повысить эффективность технологий фиторемедиации проводятся интенсивные исследования вовлечённых биологических процессов.
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 4798; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!