Разработка комбинированной нано- и биотехнологии для очистки загрязнённых почв
Исследователи из Баскского института сельскохозяйственных исследований и развития Neiker-Tecnalia разрабатывают стратегию для очистки почв, загрязнённых хлорорганическими соединениями. Инновационный процесс заключается в комбинации применения наночастиц нуль-валентного железа с техниками биоремедиации. В проекте NANOBIOR также участвуют компании Ekotek и Dinam, Университет Страны Басков (UPV/EHU) и центр Gaiker-IK4.
Почвы, загрязнённые хлорорганическими соединениями (органическими соединениями, молекулы которых содержат атомы хлора), крайне трудно очистить. К таким соединениям относятся некоторые инсектициды, например, ДДТ, альдрин, дильдрин, эндосульфан, гексахлорциклогексан, токсафен, хлордекон, мирекс. Использование многих из них сейчас запрещено из-за воздействия на окружающую среду и риска для здоровья человека.
Предлагаемая стратегия деградации загрязнителей состоит из двух этапов:
- Применение наночастиц нуль-валентного железа для устранения атомов хлора в соединениях.
- Проведение биоремедиации — процесса восстановления природного состояния среды с использованием микроорганизмов, грибов, растений или их ферментов.
Двойная стратегия биоремедиации
Neiker-Tecnalia развивает два основных подхода:
- Биостимуляция: стимуляция бактерий, уже присутствующих в почве, путём добавления питательных веществ, регулирования влажности, кислорода и т.д.
- Биоаугментация: внесение в почву бактерий с желаемой деградирующей способностью.
Для этого институт собирает образцы загрязнённых почв, в лаборатории изолирует виды бактерий с наибольшей способностью к деградации загрязнителей, наращивает их количество и инокулирует ими почву, нуждающуюся в очистке.
Создание банка эффективных штаммов
Первым шагом является идентификация бактериальных видов, способных разлагать хлорорганические соединения, для создания банка видов, представляющих интерес для биоремедиации. Этот банк будет содержать штаммы, собранные в Стране Басков, и предоставит доступ к бактериям, которые можно использовать в качестве очищающего элемента.
Преимущества комбинированного подхода
Сочетание наночастиц нуль-валентного железа и биоремедиации представляет собой значительный шаг вперёд в очистке почв и предлагает ключевые преимущества:
- Потенциальное применение in situ (на месте), что может заменить такие процессы, как выемка загрязнённого грунта для его захоронения или обработки.
- Сокращение времени дезактивации по сравнению с использованием только биоремедиации.
Методология находится на исследовательской стадии.