0 Shares 3484 Views

Зеленое решение: водоросли помогут очистить сточные воды

Отходы, образующиеся в процессе добычи нефти, давно подвергаются критике за их вид и токсичность. Пруды-хранилища для отходов могут быть размером с хорошее пресноводное озеро, в них скапливается ил, песок и химические вещества, которые остаются после отделения битума от песка.

Птицы, которые опускаются на воду таких прудов, часто погибают от отравления. Группа канадских исследователей, возможно, нашла способ избавиться от токсичности подобных отходов нефтедобычи. Решением стали водоросли. Это исследование может произвести переворот в  нефтяной промышленности: очистка токсичных сточных вод будет происходить одновременно со снижением выбросов, возникающих в процессе добычи нефти…

Водоросли. Это простые зеленые организмы в форме растений, которые встречаются практически везде, где есть вода. Они легко приспосабливаются к любой обстановке, быстро размножаются и могут сами производить свое питание. И у них есть одна особенность, благодаря которой их можно считать экологическими супергероями: они поглощают углекислый газ и выделяют кислород.

Существует около 150 000 видов водорослей разного цвета и размера: от микроскопических зеленых или коричневых растений до морских гигантов, достигающих более 30 метров в длину. И теперь эти жизнестойкие родственники обычной травы могут помочь решить еще одну экологическую проблему.

Отходы от нефтедобычи давно критикуют за их вид и токсичность. Пруды-хранилища для отходов могут быть размером с хорошее пресноводное озеро, в них скапливается ил, песок и химические вещества, которые остаются после отделения битума от песка. В докладе 2015 года об обращении с отходами в нефтеносных песках региона Атабаска (Канада) говорится о том, что эти отходы оказали воздействие на окружающую среду на площади около 220 квадратных километров – территория больше итальянской Флоренции.

Птицы, которые опускаются на воду таких прудов, часто погибают от отравления.

Из всех загрязняющих веществ, которые содержатся в этих отходах, самые опасные – нафтеновые кислоты. В журнале Toxilogical Sciences говорится, что эти водорастворимые кислоты могут вызывать поражение печени и сердца. К таким выводам ученые пришли, исследуя воздействие высоких концентраций нафтеновых кислот на крыс. Но теперь команда исследователей, возможно, нашла способ очистить сточные воды от токсичных загрязнений. И помогут им в этом водоросли.

В 2009 году команда ученых под руководством Гордона Чуа (Gordon Chua), адъюнкт-профессора интеграционной клеточной биологии в университете Калгари, начала искать способы использования таких простых растений для решения такой сложной задачи. «Отходы от добычи в нефтеносных песках токсичны по большей части из-за нафтеновых кислот. И мы поняли, что водоросли способны разрушать подобные токсины», – утверждает доктор Чуа.

Водоросли часто встречаются в отходах добычи, но их количество там невелико. Ученые понимали, что для эффективного снижения количества кислоты в отходах потребуется большая концентрация водорослей. Они протестировали несколько биогенных веществ и выяснили, что сочетание фосфата и солнечного света дает рост концентрации имеющихся водорослей.

В продолжение первых успешных испытаний в лаборатории команда доктора Чуа провела предварительное исследование, используя большие аквариумы объемом 5–10 галлонов (19-38 л) с водными отходами и водорослями, имеющимися в них в низкой концентрации. Результаты были такими же, как и при лабораторных испытаниях.

Команда сделала поразительное открытие. Водоросли не только сократили объем нафтеновых кислот, но и понизили уровень токсичности этих вод. По мере размножения водорослей токсичность отходов снизилась более чем на 25 %. В некоторых случаях такого результата достигали за несколько месяцев, но в среднем требовалось 6–12 недель. Данное исследование может произвести революцию в нефтяной промышленности: очистка токсичных сточных вод будет происходить одновременно со снижением выбросов, возникающих в процессе добычи нефти.

Нефтяная индустрия уже перерабатывает практически всю используемую воду и повторно использует ее в своих технологических процессах. Но многие сточные воды содержат большой объем органических веществ, а значит, имеют довольно высокую коррозионнную активность. Цветущие водоросли могут снижать количество кислоты в воде путем разрушения структурных формул нафтеновых кислот, и, следовательно, повышается качество воды в целом.

Доктор Чуа отмечает, что водоросли показывали лучшие результаты, взаимодействуя с менее сложными химическими структурами. Иными словами, чем проще вещество, тем легче разрушали его водоросли.

Конечно, когда необходимо измерить токсичность, возникают очевидные проблемы. Из-за того, что разные организмы по-разному реагируют на токсины, их чувствительность будет различной также в зависимости от того, как разные растения, животные и другие живые существа реагируют на токсины. Необходимо также иметь в виду уровень устойчивости организма к воздействию каких-либо конкретных токсинов.

Еще одна серьезная задача – понять, как именно водоросли очищают воду от кислоты. «Мы не понимаем, проникают ли кислоты в клетки растения и разрушаются ли в них, – продолжает доктор Чуа. – Мы только знаем, что когда мы выращиваем водоросли, подобные химические соединения исчезают, а уровень токсинов снижается».

На следующем этапе необходимо реализовать эксперименты, проведенные в лаборатории, на реальном нефтяном промысле и начать выращивать водоросли в полноразмерных прудах-хранилищах. Команда доктора Чуа надеется осуществить эти задачи, когда экономическая ситуация в провинции Альберта немного улучшится. После падения цен на нефть данный проект был заморожен. Конечно, он может и не стать идеальным решением для очистки промышленных сточных вод, но водоросли, выращенные в прудах-хранилищах, определенно могут положительно повлиять на общее состояние этих вод.

Оригинал: http://www.eniday.com/en/sparks_en/toxicity-out-of-tailings-with-algae/

Most from this category