Buvusios muilo gamyklos šiaurės vakarų Prancūzijoje vietoje auga medžiai ir kiti augalai.
Ir nors dėl augalijos gali atrodyti, kad Plufragano komunoje, esančioje netoli Bretanės pakrantės, viskas yra gerai, iš tikrųjų valymo priemonių gamykla ten paliko didelę netvarką. Aplinkinis dirvožemis prisotintas toksiškų angliavandenilių – muilo gamybos šalutinių produktų.
Neatidėliotino sprendimo reikalaujanti problema
Dr. Thomo Reichenauerio prioritetas – tokios žalos aplinkai šalinimas pagal mokslinių tyrimų projektą, finansuojamą ES lėšomis, kuriuo siekiama išsiaiškinti, kaip mikrobus galima panaudoti dirvožemio ir gruntinių vandenų teršalų suirimui.
Šiai problemai būtinas neatidėliotinas sprendimas, nes dirvožemyje esančių nuodingųjų medžiagų gali patekti į augalus, kuriais minta gyvūnai, be to, jos gali nutekėti į gruntinius vandenis, kaip teigia T. Reichenaueris, Austrijos technologijų instituto (Viena) vyresnysis mokslinis bendradarbis.
„Tiems teršalams, su kuriais dirbame, prireiks dešimtmečių, o gal ir šimtmečių visiškai suirti natūraliai,“ – sakė jis.
ES teritorijoje yra apie 2,8 mln. užterštų zonų, pradedant senomis pramoninėmis zonomis ir baigiant sąvartynais. Skirtingose valstybėse narėse joms tvarkyti skiriamas nevienodas dėmesys. Šioje srityje pirmauja Vokietija ir Nyderlandai.
Gruntinių vandenų užteršimo aspektas yra itin svarbus dėl vis didėjančios klimato kaitos, kurios pasekmė – galimos vis didesnės sausros. Tokiomis aplinkybėmis gruntiniai vandenys tampa labai vertingu ištekliumi. Jis nebus tinkamas gerti, jeigu bus užterštas pramoniniais teršalais.
T. Reichenaueris koordinuoja projektą pavadinimu MIBIREM, kuriam ES finansavimas buvo skirtas siekiant paspartinti teršalų šalinimo iš dirvožemio ir gruntinių vandenų procesą, daugiau sužinant apie jų mikrobiomą – tam tikroje aplinkoje esančių mikroorganizmų visumą.
Mokslininkai bando išsiaiškinti, kaip sąveikaujant mikrobams suyra trys konkretūs teršalai: cianidai, heksachlorocikloheksanas ir naftos angliavandeniliai.
Naftos angliavandeniliai yra labai paplitę. Nors cianidų ir heksachlorocikloheksano yra mažiau, jie gana toksiški, todėl reikėtų kurti jų suirimo technologiją.
Iniciatyva pradėta įgyvendinti 2022 m. spalio mėnesį ir bus vykdoma iki 2027 m. kovo mėnesio pabaigos.
Geresnis teršalų šalinimo būdas
Procesas, kuriuo mikrobus galima paskatinti aktyviau skaidyti teršalus, vadinamas biologiniu valymu.
Pavyzdžiui, cianidų atveju dirvožemį galima papildyti gliukoze, teigia genetikos ir augalų fiziologijos mokslus studijavęs T. Reichenaueris.
„Biologinis valymas yra ekologiškas būdas, ir mums nereikia naudoti toksiškų arba pavojingų cheminių medžiagų,“ – aiškino jis.
Yra ir kitų būdų teršalams iš dirvožemio šalinti.
Buvo tiriama, ar augalai galėtų iš dirvožemio pašalinti sunkiuosius metalus. Tačiau komercinių priemonių tam yra mažai, nes šalinimo procesas (kita biologinio valymo forma) yra lėtas.
Nors cheminis valymas yra greitesnis būdas, jis problemą išsprendžia tik iš dalies, nes paprastai šiuo būdu toksiškos medžiagos pašalinamos pridedant kitų medžiagų.
MIBIREM visas dėmesys bus skirtas mikrobų naudojimui, nes jie, pasak T. Reichenauerio, gali būti greičiausiais ir ekologiškiausias būdas.
Dirvožemio valymo priemonės
Projektu siekiama sukurti dirvožemio biologinio valymo priemonių, kurios būtų naudojamos įvairiose pramoninėse zonose visoje Europoje. Kai kuriais atvejais mokslininkai tikisi identifikuoti itin naudingus mikrobus ir išsaugoti juos vėlesniam naudojimui.
MIBIREM tikslas – kurti technologijas, kurias būtų galima pasitelkti valomoje vietoje, užuot iškasus dirvožemį ir jį transportavus. Kadangi projekto dėmesio centre yra pramoninės zonos, kurios neretai būna miestuose, dirvožemio apdorojimas toje vietoje, kur jis yra, neretai būna vienintelis pasirinkimas.
Kalbant apie gamyklą Plufragane, kur beveik 50 metų, iki praeito šimtmečio paskutinio dešimtmečio vidurio, buvo gaminamas muilas, tai reikštų, kad toji zona galėtų būti apdorota neiškasant augalų, kurie ten užaugo nuo tada, kai 2017 m. buvo nugriauti pastatai.
„Jeigu mums pavyktų parodyti, kad tai veiksminga laukuose, didelė tikimybė, kad vėliau visa tai būtų galima pritaikyti komerciškai,“ – pasakojo T. Reichenaueris.
2021 m. biologinio valymo naudojant mikrobus vertė pasaulinėje rinkoje buvo apie 42 mln. eurų. Numatoma, kad iki šio dešimtmečio pabaigos ji turėtų išaugti iki 85 mln. eurų.
T. Reichenaueris stengėsi išsklaidyti bet kokį nerimą, kurį žmonėms galėtų kelti tai, kad iš dirvožemio šalinant teršalus pakeičiama jo mikrobioma, teigdamas, kad tokie pokyčiai nėra nei teigiami, nei neigiami ir visiškai dera su aplinka, net jei ir yra paskatinti žmogaus.
MIBIREM galėtų padėti ES siekti tikslų, nustatytų pagal Europos dirvožemio būklės gerinimo misiją, kuria siekiama iki 2030 m. užtikrinti geros būklės dirvožemį.
Bandomieji projektai
Mikrobų naudojimas dirvožemio biologiniam valymui buvo ir kito ES finansuojamo projekto pavadinimu GREENER dėmesio centre. Šis projektas truko 4,5 metų ir bus baigtas šių metų rugpjūčio mėnesį.
Pagal jį buvo vykdomi bandomieji projektai Belgijoje, Airijoje, Ispanijoje ir Kinijoje.
Pavyzdžiui, Toledo mieste (Ispanija) iš buvusio mechanizmų parko buvo iškastas ir vietoje apdorojamas dirvožemis, naudojant mikrobus angliavandeniliams šalinti. Belgijoje esančiame pelkyne naudojant mikrobus iš gruntinių vandenų jų neišsiurbus buvo pašalinti sunkieji metalai.
„Dirbame su klientais, kurie turi taršos problemų, ir padedame įmonėms, atliekančioms valymo darbus tiesiog vietoje,“ – pasakojo projekto koordinatorė Rocio Barros. – „Geresnis suvokimas apie dirvožemio mikrobiomą bus labai svarbus tobulinant technologijas, leidžiančias spręsti dirvožemio taršos problemas.“
Energijos aspektas
GREENER pranoko MIBIREM vienu aspektu: biologinio valymo proceso metu dar pabandyta ir generuoti energiją.
Derindami energijos generavimą su dirvožemio ir nuotekų valymu GREENER projekto vykdytojai siekė padėti diversifikuoti ES energijos išteklius, tuo pat metu iš aplinkos šalindami teršalus.
Energijai generuoti buvo naudojami mikrobiniai kuro elementai. Kai veikiant mikrobams suyra organinės molekulės, tokios kaip angliavandeniliai, cheminė energija paverčiama į naudojamą elektros energiją.
Šioje srityje pasiekti rezultatai šiek tiek nuvylė, nes nepavyko pasiekti pakankamo aktyvumo, kaip sakė R. Barros, vadovaujanti Burgoso universiteto (Ispanija) aplinkos, tvarumo ir toksikologijos mokslinių tyrimų grupei.
„Ne visi mikrobiniai kuro elementai buvo pakankamai efektyvūs, kad juos būtų galima plačiai pritaikyti,“ – aiškino ji.
Šis projekto aspektas išryškina riziką, kuri neatsiejama nuo mokslinių tyrimų ir plėtros, ir kokie svarbūs yra finansavimo šaltiniai, įskaitant ES lėšas.
Tačiau kai kurie mikrobiniai kuro elementai, kurie buvo naudoti vandeniui valyti, pasižymėjo tam tikru potencialu.
„Kuro elementų naudojimas pelkynuose davė labai gerų rezultatų,“ – sakė R. Barros.
Vildamasi, kad mikrobinius kuro elementus pavyks patobulinti, ji dabar bando kurti plėvelę, padėsiančią pagerinti jų elektros generavimo savybes.
Šiame straipsnyje minėti tyrimai buvo finansuoti ES lėšomis.
Šis straipsnis pirmą kartą buvo publikuotas ES mokslinių tyrimų ir inovacijų žurnale „Horizon“.
