СОЦИАЛЬНЫЙ ЗАКАЗ НА ПРЕКРАСНЫЙ ГИАЦИНТ
Ольга Ушакова, "НВС".
В Институте цитологии и генетики СО РАН разработана биологическая
технология очистки сточных вод различного происхождения и, как
это не удивительно, с помощью прекрасного тропического растения
-- водяного гиацинта с эффектным ботаническим названием "эйхорния
отличная". Разработка совершенно новая, буквально только что
вышедшая даже уже не из лаборатории, а с опытного полигона,
каковым являлся весьма загрязнявший природную среду своими
отходами и стоками Кудряшовский свинокомплекс. Всего практически
за полтора года два сотрудника из двух лабораторий под
руководством академика В.Шумного осуществили проект, который без
натяжки можно считать социальным заказом.
* * *
Идея использования природных биологических очистителей не нова.
Можно назвать немало известных всем растений, очищающих воду в
болотах, прудах и озерах. Например, ряску с ее круглыми
листочками, повсеместно плавающую по воде в России и Сибири.
Процесс поглощения определенными растениями органических остатков
и прочих загрязнителей, скапливающихся в воде, естественен для
природных биосистем. Но сегодня человек настолько активно
загрязняет водоемы и грунтовые воды результатами своей
промышленной и сельскохозяйственной деятельности, что природа
сама по себе уже не справляется. Ей нужна поддержка. Именно по
этой причине руководство Кудряшовского свинокомплекса, постоянно
выплачивающее огромные штрафы за сброс хозяйственно-фекальных
стоков, искало способ изменить ситуацию.
Три года назад ЗАО "Кудряшовское" заключило договор с одной
московской коммерческой фирмой, обязавшейся за 20 тысяч долларов
решить проблемы свинокомплекса биологическим способом. ЗАО
выплатило предоплату в 10 тыс. долларов и получило 700 штук почти
что скончавшихся в дороге тропических растений-очистителей --
водяных гиацинтов. Но, кроме того, выяснилось, что эти растения,
прекрасно справляющиеся с задачей в Ставропольском крае, где их
культивировали, оказались не готовыми сразу с колес
функционировать в Сибири. А свинокомплексу позарез нужно было
решить проблему очистки стоков, поскольку приходилось платить
громадные штрафы за загрязнение природной среды. Одним из
составляющих компонентов загрязнения был невероятно
концентрированный запах навоза, разносившийся ветром на десятки
километров. В этой ситуации, не получив результата от контакта с
коммерческой фирмой, руководство свинокомплекса решило обратиться
к сибирским ученым.
В результате появился проект, основанный на естественной
способности водяного гиацинта извлекать из водной среды в
процессе роста различные биогенные элементы, и позволяющий
создавать низкозатратные энергосберегающие водоочистительные
системы. Обычно их называют аквасистемами или аквакультурами.
Если сказать совсем схематично, то это тропическое растение
растет за счет того, что съедает любую перегнивающую органику, в
том числе и навозно-фекальную массу, уничтожая запах.
После высадки рассады гиацианта на биопруды, загрязненные
водоемы, сточные хранилища и даже просто на выгребные ямы запах
через сутки полностью исчезает, а ближе к концу лета, когда
растения поглотят всю органику, в водоемах плещется абсолютно
прозрачная вода без всякого вкуса, цвета и запаха. Ее без опаски
можно спускать в реки, использовать для промышленных и бытовых
целей. И вот в это время, когда пышно разросшиеся растения
оказываются на голодном пайке, они и начинают цвести. Представьте
себе пруд или озеро, сплошь покрывшиеся плотными зелеными
кустиками с красивыми сиреневыми гроздьями цветов. Сам цветок
совсем чуть-чуть отличается от культурного луковичного гиацианта,
выращиваемого в горшках или на клумбах. Правда, в воде у него не
луковичка, а полметра корней, и разрастается он за счет
повторения самого себя -- фактически клонирования. Из серединки
вырастает нечто вроде усика, на конце которого быстро формируется
новый экземпляр гиацинта.
Теперь в ЗАО "Кудряшовское" есть технология очистки, которая
сэкономила хозяйству огромные средства. Зимой она может
использоваться в закрытых аквасистемах, а летом -- на окружающих
биопрудах и окрестных водоемах. Для животноводческих комплексов
это просто находка.
Почему же в качестве ассенизатора был выбран прекрасный
тропический цветок? Неужели у нас в Сибири не нашлось своих
растений? Вообще-то такие исследования проводились. Изучались
всем известная ряска, водяной шпинат, вольфия, многокоренник и
другие, но они существенно уступают гиацинту в
производительности. Кроме того, в мире как раз это растение уже
больше ста лет культивируется в разных странах именно с
интересующей нас целью. Взгляните на карту -- гиацинт еще в 1884
году был введен в культуру во Флориде. Зоны интродукции (показаны
зеленым цветом), начиная
с конца XIX века, распостранились в южной части Северной Америки
и Азии, Индонезии и Австралии, в Южной Америке и Африке...
А вот в сибирских водоемах это растение никогда не было
опробовано. Естественно, что здесь надо было решить совершенно
конкретную задачу -- интродуцировать тропическое растение в
условиях Сибири, в совершенно неподходящей для него климатической
зоне. Чем собственно и занимались последние полтора года два
научных сотрудника ИЦГ СО РАН -- кандидат наук С.Вепрев и научный
сотрудник Н.Нечипуренко вместе со специалистами ЗАО
"Кудряшовское" А.Сивковым и Н.Мурзиной.
В документах записано: "Биопруды, заполненные водяным гиацинтом,
апробированы на очистке хозяйственно-фекальных стоков
свинокомплекса мощностью 216 тыс. голов свиней в год в ЗАО
"Кудряшовское" Новосибирской области. При общей площади биопрудов
1,8 га глубиной около О,6 м достигнута производительность 3-4
тыс. куб. метров стоков в сутки очищенной воды... Вода
прозрачная, без запаха."
Вообще-то у биологов, наверно, уже возник вопрос -- а что, если
это так хорошо разрастающееся в условиях загрязнения растение
заполнит все наши озера, пруды и водоемы, и начнет вытеснять
местные виды? Не грозит ли это экологической катастрофой, не
получим ли мы что-либо типа "кроликов в Австралии"?
Нет, не грозит. Есть природные ограничивающие факторы. Первый --
низкие температуры. При первых заморозках растение полностью
вымерзает и от него остается только органика. Второй фактор
связан с опылением. В родных местах -- в бассейне Амазонки -- у
этого растения есть свой индивидуальный опылитель -- местное
насекомое, которое к тому же должно принести на цветок гиацинта
пыльцу совсем другого, не родственного растения. Так что у нас
оно семян все равно не даст. А их отсутствие делает этот вид
"одноразовым". Поэтому шансов найти свою нишу в Сибири у эйхорнии
отличной нет, и ее интродукция здесь экологически безопасна. Хотя
в тропических странах водяной гиацинт даже считается злостным
сорняком...
Чем же является технология в целом? Биопруды (см. фото), как
главный компонент разработки, представляют собой систему
искусственных водоемов с трубопроводами. Технология обеспечивает
весь цикл их функционирования и воспроизводства. Здесь несколько
этапов:
-- технология содержания растений (фактически -- маточников) в
условиях искусственного климата на чистых солевых растворах, на
хозяйственно-фекальных стоках с их параллельной очисткой;
-- технология интенсивного размножения и накопления растений
(разведение рассады);
-- технология организации биопрудов, размещения растений и
поддержания их численности в течение вегетации;
-- технология эффективной очистки хозяйственно-фекальных стоков в
системе биопрудов в летний период с мая по сентябрь.
Но не только животноводам будет полезен прекрасный гиацинт.
Работа наших ученых очень перспективна, потому что растение
способно "к поеданию" самых разнообразных биогенных
загрязнителей, тяжелых металлов, фенолов, пестицидов,
нефтепродуктов и даже снижает бактериальное загрязнение воды. К
тому же оно обладает огромной скоростью роста -- за 3-4 летних
месяца количество растений увеличивается в 50-100 раз. Каждый
кустик воспроизведет полсотни клонов.
Собственно, для дальнейшего тиражирования технологии нужно решить
не так уж много задач. Это -- разработка биопрудов для других
видов стоков, зимнее сохранение растений или получение семян и
утилизация лишних или погибших растений.
Было проведено два эксперимента. Первый -- в теплицах ИЦГ СО РАН,
второй -- на стоках аэропорта "Толмачево".
В теплицах ИЦГ, в условиях искусственного климата в вегетационные
емкости заливали сточные воды Павлодарского
нефтеперерабатывающего завода и в ней выращивали растения
гиацинта. Эффективность очистки оказалась очень высокой: на 97,9
процентов по нефтепродуктам, на 75,5 -- по аммонию, на 98,3 -- по
фенолам.
В августе 1999 года в аэропорту в сточный канал посадили
растения. К сентябрю они сплошным ковром заполнили площадь длиной
50, глубиной 1 метр и шириной 3 метра. Даже за этот совершенно
короткий период вегетации содержание нитратов, хлоридов, аммония,
нефтепродуктов, железа и прочих компонентов в стоках резко
снизилось.
Понятно, что органические остатки растений, накопивших
нефтепродукты или тяжелые металлы, не могут быть оставлены на
месте, как в Кудряшах. По литературным данным гиацинт способен
накапливать в себе металлы в концентрации до 10 000 раз
превышающей их содержание в воде. Поэтому-то и требуется
утилизация -- какие-то специальные могильники. Но работа
продолжается, и эта задача, конечно же, более решаема, чем,
например, получение семян для более удобного разведения
рассады...
* * *
В общем, нашим сибирским ученым удалось вписать эйхорнию отличную
в климатические условия Сибири. И если совсем недавно самой
северной точкой отсчета культивирования этого гиацинта был
Ставропольский край, то сегодня на карте интродукции появились
новая дата -- 1998 год, и новая зона -- Новосибирская область.
Фото из архива исследователей ИЦГ.
стр.
|
