Биологи ТГУ разрабатывают «зеленые» технологии очистки сточных вод

Яна Пчелинцева

– Сегодня в России одна из самых больших экологических проблем – это сточные воды. Вы видели когда-нибудь очистные сооружения? Поверьте, традиционные технологии очистки воды так далеки от экологичности, что даже говорить о них не хочется. А ведь наша задача – помочь природе, не навредив ей, – говорит зав. лабораторией экологической инженерии и биотехнологии НИИ ББ Сергей Семенов.

Много лет под его руководством ученые ТГУ и НИИ биологии и биофизики работают над созданием биотехнологий обезвреживания сточных вод.

– «Зеленой» очисткой мы занимаемся с 1986 года, – рассказывает Сергей Юрьевич. – Начинали с активного ила – это микроорганизмы, которые питаются веществами, содержащимися в загрязненной воде. У нас было несколько инноваций в этой области, которые мы опробовали на предприятиях Томской области. Мы и сейчас продолжаем заниматься этой тематикой, но сегодня на первый план вышел другой проект – внедрение нового для нашей страны способа очистки сточных вод в системах constructed wetlands (конструированных болот). Этот проект выполняется совместными усилиями кафедры биологического института ТГУ и лаборатории экологической инженерии и биотехнологии НИИ ББ.

Сточная вода, населенная микроорганизмами и засоренная азотом, фосфором проходит через фильтр, таким образом очищаясь от примесей.

– Вода естественным путем бежит через слой щебня, как через фильтр: микроорганизмы, засоряющие воду, обволакивают зернышки щебня, образуя биопленку и «поедая» растворенные вещества – азот, фосфор и другие. В этот биофильтр высаживают традиционные болотные растения – камыш, тростник и другие. Они обеспечивают дополнительные плюсы: зеленая часть выделяет в окружающую среду кислород, а корневая система – органические соединения. Эти легко окисляемые вещества необходимы микроорганизмам для очистки сточных вод от нитратов. Вот принцип работы очищающих болот, – поясняет Семенов.

Ноу-хау от природы

На Западе таких болот множество: их строят и при частных коттеджах, и при гостиницах, и на маленьких сельскохозяйственных предприятиях. Но климат там гораздо теплее нашего, и вода в этих очистных сооружениях практически не замерзает. А как реализовать «фильтр-болото» в условиях Сибири?

Никаких особенных ноу-хау изобретать не пришлось: ученые подсмотрели идею у самой природы – у бобров, которые таким образом строят жилье. Болото закрывают «ледяной крышей»: уровень воды в нем искусственно повышают, верхний слой на морозе застывает, потом воду спускают, и «крыша» повисает на опорах. Сверху падает снег, еще надежнее укутывая фильтрующую часть болота от окружающего морозного воздуха. Процессы окисления, происходящие при очищении воды микроорганизмами, дают немного тепла, небольшие лунки, проделанные в «крыше», обеспечивают кислородом. Система продолжает работать!

– Мы построили уже немало экспериментальных объектов: в Колпашеве, Тогуре, Кожевникове, Молчанове, Белом Яру, Самусе, Корнилове… Вскоре, я думаю, можно будет говорить, что в Томской области мы решили одну из самых насущных проблем современной экологии – загрязнение природы сточными водами, – убежден Семенов.

Надо заметить, что искусственные болота – это очень экономичный и эффективный способ очистки сточных вод для небольших населенных пунктов. Да и посадить там можно не только простой камыш, но и какие-нибудь красивые, экзотические растения, например водный гиацинт.

Растение-санитар

Водный гиацинт (эйхорния) – прекрасный мелиорант водных объектов. Он улучшает качество воды, питаясь микроэлементами, загрязняющими водоемы. Чем больше азота, фосфора, калия и других загрязняющих веществ в воде, тем больше в ней пищи для эйхорнии и тем пышнее она разрастается, образуя на поверхности роскошные заросли. Весной растение высаживают в озеро или пруд, летом оно растет и питается, а осенью, собрав зеленый ковер, можно быть уверенным – вода стала чище.

И можно было бы использовать растение для очищения водоемов повсеместно, да вот беда: чтобы получить рассаду, растения нужно размножать. Но как? Водный гиацинт у нас в природе не цветет, и до недавнего времени не было разработано ни одного способа управляемого цветения, то есть ученые и практики никак не могли заставить амазонскую жительницу эйхорнию зацвести вне привычных для нее условий.

Этой весной биологи ТГУ зарегистрировали свое небольшое открытие в области физиологии растений: им удалось убедить водный гиацинт расцвести и дать семена. В апреле Сергей Семенов и его коллеги получили официальный патент. Однако работа по искусственному разведению эйхорнии только начата, теперь нужно научиться проращивать семенной материал. И Сергей Юрьевич уверен, что томичам эта задача вполне по силам.

 

Сегодня в ТГУ в рамках программы национального исследовательского университета ведутся работы по приоритетному направлению развития «Рациональное природопользование и экологические системы». В настоящее время при тесном сотрудничестве со многими научными учреждениями как в России, так и за рубежом реализуются научные исследования в области биотехнологии, молекулярной биологии, экологии, биобезопасности, почвоведения, геологии, геоэкологии, экологического менеджмента, экономики природопользования, экологического права, геоинформатики и охраны природы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *