Сегодня - 09.08.2020

Очистка воды на отлично!

17 декабря 2013

Портрет героя

Эйхорния на родинеНа далекой Амазонке жил да был плавающий цветок. Звали его эйхорния отличная - (Eichhornia crassipes). Без людей он бы никогда не выбрался в путешественники и не заселил практически все (за исключением Антарктиды) континенты: соленой воды не переносит, соответственно, в океане гибнет. Тем не менее, с помощью человека эйхорния отличная (по-русски ее называют водяным гиацинтом) пересекла все преграды и благополучно зажила себе и в Австралии, и в обеих Америках, и в Африке, и в Евразии.

Растение это устроено очень логично. «Пушистые» длинные корни позволяют поглощать максимальное количество нужных веществ, небольшие вздутия на черешках листьев выполняют роль поплавков. Причем, если эйхорния отличная произрастает в одиночку, без товарищей, то ее «вздутия» увеличиваются, придавая дополнительную устойчивость, а в случае плотных групп — уменьшаются. Листья водяного гиацинта плотные и глянцевые, прохладные. К ним приятно прикасаться. В конце лета растение выпускает красивые цветки. Словом, на первый взгляд — удивительное и совершенно безобидное создание. Однако это не совсем так.

Во многих странах, особенно, если эти страны — жаркие, и эйхорния может размножаться не только вегетативно, но и семенами, она является злостным вредителем и сорняком. «Появление этого растения предвещает скорую гибель водоема и воспринимается местными жителями как катастрофа», — написано в работе, посвященной водяному гиацинту. Там же указано, что в 1954-м году всего один кустик был завезен в Конго, и с тех пор эйхорния превратилась в местную угрозу. Все дело в том, что растение активно заселяет свободные площади: за четыре месяца каждый отдельный растительный «индивидуум» способен произвести до 200 клонов. Это если условия будут не очень-то дружелюбными. В тропическом климате цифра увеличивается до 20 000 000.

К счастью, Сибири это не грозит: при умеренных температурах водяной гиацинт размножается не так быстро и успешно, а при отрицательных — вообще погибает.  Тем не менее, есть он и у нас. Более того, используя характерное для всех растений, а для этого в особенности, свойство «поедать» из воды и накапливать всяческие неполезные вещества, ученые из Института цитологии и генетики СО РАН разработали технологию очистки сточных вод с помощью биопрудов, заселенных эйхорнией отличной.

Сибирские биопрудыЗаморский гость

Впервые водяной гиацинт в прямом смысле слова выплыл в Сибири в конце 1990-х годов. «Тогда была непростая ситуация, наличествовали проблемы с электроэнергией, и на свинокомплексе «Кудряшовском» перестали работать все очистные сооружения, — рассказывает заместитель директора ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук Сергей Григорьевич Вепрев, — тогда их начальник, большой энтузиаст, начал искать альтернативные способы, вот и обратился к нам».

По словам ученого, сама идея биопрудов достаточно простая: «Здесь нет никакой биологической догадки: поглощать из воды или почвы различные вещества — естественное состояние растений! Другое дело, что нужно это все придумать, скомпоновать систему и найти подходящую флору».

Сергей Вепрев отмечает, что ничего особенного специалисты ИЦиГ СО РАН не изобрели. Тем не менее, они научились культивировать водяной гиацинт в условиях оранжерей, сохраняя его зимой, размножать и даже получать семена, что в сибирских условиях, прямо скажем, нетривиальная задача. «По сути дела, мы создали фабрику по производству этих растений, и кроме нас никто это толком делать не умеет», — подчеркивает ученый.

Вообще, район, где располагается «Кудряшовский» в плане применения эйхорнии очень интересный: если вы пересечете взлетную полосу аэропорта «Толмачево» и выйдете с той стороны, то окажетесь в согре речки Власиха. Рядом с ней находится вышеупомянутый свинокомплекс, город Обь, а также осушенные и брошенные торфяники. Очистных сооружений, как говорит Сергей Вепрев, там практически нет, и вся канализация, все сбросы идут аккурат во Власиху.

«Родилась комплексная идея: сделать там наши биопруды, прекратить всю эту «вонючку» и затопить горящие торфяники. Однако когда мы глубже вошли в решение проблемы, все оказалось сложнее, — говорит ученый. — Представьте: в реку, собственно, сбрасывается навоз, городские стоки, плюс был еще авиамоторный завод около «Толмачево», ну и, конечно, предприятия самого аэропорта. Одни летают, другие ремонтируют, третьи, допустим, кормят».

Сибирские биопрудыЕще один биополигон специалисты сделали, пытаясь облегчить жизнь обитателям Кривого озера. «Ежегодно весной по телевидению говорили, что в нем почему-то дохнет рыба, — отмечает Сергей Вепрев. —А все просто: в аэропорте Толмачево на стоянках самолетов начал таять снег, ливневка сбрасывает накопившуюся за зиму противообледенительную жидкость, в которой содержится диэтиленгликоль, прямиком во Власиху. Для животных же это нервно-паралитический яд».

Выяснилось, что водный гиацинт поглощает и этот яд, так что Центр коллективного пользования ИЦиГ СО РАН «Лаборатория искусственного выращивания растений» поставляет его в аэропорт для биополигона. «Мы сделали систему определения диэтиленгликоля в сточных водах и провели соответствующие работы, — говорит Сергей Вепрев. — Эйхорния, в соответствии со своим определением, отлично «съедает» спирт — килограммов сто-сто пятьдесят с гектара — и прекрасно живет. Да, уходят не все объемы, потому что льют их намного больше, но, тем не менее, это уже кое-что».

Особенности диеты

«Рацион питания» водяного гиацинта поистине впечатляет: он включает в себя такие тяжелые металлы как цинк, кадмий и медь, а также радионуклиды. Специалисты ИЦиГ СО РАН работали и с промышленными предприятиями: в частности, Беловским горно-металлургическим комбинатом, а также Новосибирским заводом химических концентратов. Затем по цепочке ученые вышли на производственное объединение «Маяк».

«Что это такое? Это город Озерск, бывший Челябинск-40, — поясняет Сергей Вепрев. — Там делалась наша первая плутониевая бомба, а в 1957-м году прогремел Кыштымский взрыв. Сейчас в окрестностях радиационный заповедник, включающий знаменитую речку Теча».

Сейчас, по словам биолога, основные интересы как ученых, так и водяного гиацинта, сосредоточены именно в этой точке. Питомник растений, что называется, «на месте» создать не получилось, так что весной эйхорния отправляется в путь на поездах. «Результаты получены интересные и очень хорошие, — говорит Сергей Вепрев. — Мы разбрасывали нашего «заморского гостя» по радиоактивным прудам, и он великолепно поглощает имеющиеся в воде тяжелые металлы, а также радионуклиды стронция и цезия. В лабораторных условиях нерадиоактивного изотопа стронция может накапливаться до 4,6-4,8 грамма на килограмм сухого веса растений. Это гигантское число!»

Цветы водяного гиацинтаИнтересный момент связан с тем, почему водяной гиацинт, не жалея себя, «ест», казалось бы, такие вредные вещества. Оказывается, это связано со способностью всей флоры усваивать калий и кальций. Цезий находится в одной химической группе с первым, а стронций — со вторым. Вот и происходит «подмена».

Возникает вопрос: а что, собственно, потом следует делать с впитавшими в себя радионуклиды и тяжелые металлы растениями? Специалисты дают ответ: сжигать. «А уж наши атомщики знают, что делать с радиоактивной золой, тем более, что ее, после того, как сгорела одна тонна водяного гиацинта, остается всего 15-20 килограммов (примерно одно ведро)», — говорит Сергей Вепрев.

Ученый отмечает, что планируется продолжать работы именно в вышеописанном направлении, ведь со стоками животноводческих и даже промышленных предприятий вполне справляются привычные очистные сооружения, причем, справляются намного лучше, так как работают круглогодично. Однако что касается радионуклидов и тяжелых металлов, то тут профильтровать на глине или каких-либо сорбентах огромные количества воды сложно и трудоемко. Эйхорния же выполняет эту задачу легко.

Екатерина Пустолякова

Фото: 1-3 — предоставлены С.Вепревым, 4 — В. Коваль
 

Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (5 votes)
Поделись с друзьями: 

Система Orphus