Пермские ученые запатентовали новый метод биологической очистки стоков целлюлозно-бумажных комбинатов
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).
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.
На фото: посев бактериальной культуры Rhodococcus rhodochrous ИЭГМ 107.
