Эйхорния чудо из мира динозавров
Н. Токарева
Возможно,ботаник, посмотрев на этот цветок и, узнав в нем Eichornia crassipes илиEichornia speciosa (эйхорния) семейства Pontederiaceae, удивится этимэмоциональным строкам — тоже мне «чудо», обыкновенный тропический сорняк…расцвел, правда, не у себя на родине, а в московском офисе, да с запозданием нанесколько месяцев...
Авот индейцы Южной Америки с ним не согласятся. Для них эйхорния или водныйгиацинт — полезное дикорастущее растение, а не циничный сорняк. Прекрасный кормдля домашних животных, источник биогаза и сырье для изготовления бумаги...
Неразборчивый пожиратель
Запоследнее десятилетие исследователи, заинтересовавшиеся эйхорнией, отметили уэтой древней представительницы высшей водной растительности (ВВР) совершеннонеуемный аппетит и полное равнодушие к меню, просто маниакальную прожорливость— прекрасный реликт съедает любой загрязнитель. Появились данные, что эйхорниипод силу конкурировать даже с современными инженерными сооружениями по очисткесточных вод.
Трудноповерить, но это, внешне очень нежное, декоративное растение, на делепредставляет собой мощную биохимическую лабораторию, перерабатывающую сложныевысокои низкомолекулярные продукты разрушительной деятельности человеческойцивилизации в безобидные элементы таблицы Менделеева, часть из которыхблагополучно использует для своей жизнедеятельности, а часть — кислород,водород — выбрасывает в атмосферу на поддержание нашей жизни.
Нефтепродукты,технические масла, навоз, фенол, сульфаты, фосфаты, синтетическиеповерхностно-активные вещества (СПАВ), минеральные соли, патогенныемикроорганизмы — ничем не брезгует тропическая красавица. Окисляет,расщепляет… и все сама, не прибегая к помощи почвенных микроорганизмов,которые для большинства высших растений проводят первичную переработку «пищи».
Ачтобы эти слова не показались экологу или специалисту по очистке вод дешевойсенсацией, приведу результаты исследований, проведенных специалистамиРоссийского химико-технологического университета, по эффективности применениядля очистки сточных вод представителей высшей водной растительности (ВВР).
Идалее вывод:.
«Степеньдоочистки сточных вод после биопрудов с ВВР соответствует требованиям ккачеству воды, выпускаемой в естественные водоемы или в систему оборотноговодоснабжения, для различных технических целей».
Особенноевнимание пришлось уделить условиям экологической безопасности — у эйхорниичрезвычайная биоактивность (не зря она так долго живет на Земле), не станет лиона врагом для существующих биоценозов, не сумеет ли приспособиться настолько,что российскую зиму осилит.
Разработчикитехнологии отказали заморской гостье в натурализации (самостоятельномсуществовании), а разработали «условия» с определением ответственности дляпользователей (запрет на передачу третьим лицам), правил выращивания рассады иутилизации зеленой массы, с ограничениями по срокам использования этого методана одном объекте (не более трех лет!) и географическому положению объекта(нецелесообразно использование при нижнем минимуме температур выше минус 7градусов!). Полный экологический контроль. И это несмотря на то, что саматехнология уже предусматривала меры по строгому ограничению свободы для этого«биочистильщика». Рассаду эйхорнии высаживают в специальные «сети», сплетенныеиз шпагата и оборудованные поплавками из пенопласта или пластиковых бутылок.Такие «камеры» не только ограничивают ее неконтролируемое распространение, но ипомогают в уборке чрезмерно разросшихся растений или при переселении их назимние квартиры.
Очевидное — невероятное
Нотеоретические разработки и лабораторные испытания не могут продолжаться вечно —нужны полевые испытания.
Ипервым адресом стали пруды Киржачской птицефабрики, что во Владимирскойобласти.
Однаиз проблем сельского хозяйства — очистка вод прудов-накопителей стоковживотноводческих предприятий.
Пруды-отстойники,выбранные для эксперимента, находятся всего в ста метрах от деревни Пиково.Здесь давно забыли о временах, когда в воздухе стоял аромат цветущего сада,свежей зелени и парного молока. А колодцы вместо артезианской воды уженесколько лет наполняются зловонной жижей.
180–200м3 стоков (бытовых и производственных) ежедневно поступают наочистные сооружения, а затем в каскад отстойников. Но, увы, это не в состоянииочистить их до уровня ПДК. И платят за такие безобразия птицеводы в год больше60 тыс. руб. областной службе экологии.
Экспериментначался 20 июля 1997 г. Было выбрано два отстойника (второй — с повышеннымсодержанием ингредиентов) и искусственный водоем с гидравлическим замком, непозволяющим стокам просачиваться в почву.
Впервом отстойнике высаженные растения заняли 2% площади его поверхности, вовтором — 0,5%, в третьем — эйхорния покрыла 50% всей площади.
Черезсутки на третьем искусственном прудике уже исчез специфический запах, черезнеделю — у первого отстойника. Сельчане ходили к экспериментальным площадкамнесколько раз на день. Удивлялись и радовались.
Послетого, как на первом отстойнике эйхорния разрослась настолько, что покрылаповерхность на треть, специалисты санитарно-гигиенической исанитарно-бактериологической лабораторий Центра Госсанэпидемнадзора провелиисследования проб воды.
Суммарноеколичество солей в пробе воды после очистки было на порядок ниже, чем в пробедо очистки. И эффективность очистки напрямую зависела от плотности заполнениярастениями водоема. При 80% — были уничтожены практически все бактерии,контролируемые СЭС. Уничтожены основные гнилостные микроорганизмы, подавленстафилококк, общее микробное число и coli-индекс (количество кишечной палочки)были приведены к нормам.
Санитарныеврачи, чья профессия не располагает к эмоциональным оценкам, тем не менее нескрывали удивления — состав воды отвечает нормам для открытых водоемов иплавательных бассейнов. Довольной результатами эксперимента была иадминистрация АОЗТ.
105млн. руб. (цены того года), затратную часть, взяла на себя фирма «Социальныеинновации», внедряющая эту технологию.
Расчетнаяприбыль составила свыше 500 млн. рублей. Она складывалась из почти 60 млн. руб.«экономии» от штрафов за загрязнение окружающей среды (при этом размеры штрафовбыли явно занижены с оглядкой на финансовые возможности фабрики), 250 млн. руб.— высококалорийные корма для животноводства и птицеводства, и свыше 150 млн.руб. — рассада на следующий год, причем, не только для нужд птицефабрики, но идля других объектов.
Экономистыпосчитали хозяйственную целесообразность и того проще. Они сравнили эти затратыс «типовыми», которые бы понесло предприятие, если бы использовало традиционныеметоды для достижения того же уровня очистки. И их результаты еще болееукрепили позиции экспериментаторов — по расчетам, традиционные затратыоказались в 10 (!) раз выше.
Городские страсти
Многочисленныеиспытания способностей эйхорнии по очистке сточных вод сельскохозяйственныхпредприятий в естественных условиях полностью оправдали лабораторные испытанияи ожидания разработчиков данной технологии. И они, как показал последующийопыт, справедливо считали, что это водное растение способно на большее, емувполне «по зубам» и промышленные стоки.
Темболее, что многие инженеры, занимающиеся городскими водоочистительнымисооружениями уже несколько лет ратуют за применение биотехнологий на этапедоочистки стоков.
Начальникпроизводственного отдела городского жилкомхоза города Красноармейск (Московскойобласти) Александр Катков:
—Двадцать тысяч кубометров бытовых и производственных стоков в сутки — это нашехозяйство. Узнав об эксперименте в Киржаче, мы решили поддержать изобретателейи у себя доказать возможности удивительного растения.
Эйхорниюпробовали на всех этапах очистки. Лучше всего она проявилась на стадиидоочистки в биопруде-отстойнике, чья поверхность — почти 2 тыс. м3.По многим примесям очистка с эйхорнией приблизилась к стопроцентной.
Ауничтожение практически всех болезнетворных микроорганизмов позволилоотказаться от неизбежной прежде на последнем этапе обработки стоков хлорнойводой. Теперь рабочие не травят себя вредными испарениями хлора. А еготоксичные соединения не попадают в реку Ворю, возле которой очень любятотдыхать и рыбачить горожане.
Малоэтого, эйхорния помогла за лето на очистных сооружениях сэкономить 60 тыс. руб.на электроэнергии — один из мощных компрессоров при использовании нового методаоказался совершенно ненужным. Уже только эта сумма превысила все затраты наосвоение новой технологии. А ведь доходы принесла еще и «отработавшая» трава,послужившая доходному и благородному делу создания экологически чистогоудобрения.
«Малая» экология
Представивпромышленные возможности водного гиацинта, нетрудно предположить, что лишь завесенние теплые недели он способен привести в соответствие с санитарныминормами состояние городских декоративных прудов, водоемов в зонах отдыхагорожан.
Актуальностьэтой проблемы мы со всей очевидностью осознали прошлым летом. Совершенношальная жара, нагло и навязчиво подчеркивала — город совершенно не готовудовлетворить естественное желание горожан спрятаться от немилосердного солнцав прохладной свежести вод. Но санитарные врачи, с полной ответственностью изнанием дела, настоятельно предлагали отказаться от этой затеи, напоминая осерьезных опасностях, которые подготовили для страждущих самые разнообразныепатогенные организмы, первыми успевшие облюбовать эти зоны отдыха.
Санатории,дома отдыха, детские лагеря возле запущенных прудов и озер имеют прекраснуюперспективу привести их в порядок за весенние месяцы. Еще до наступления летаэйхорния способна любую воду привести к стандартам Санэпидемнадзора, углубитьдно.
Естьи еще ряд проблем, которые с легкостью решаются применением этой биотехнологии.Вы не обращали внимание, какой ущерб естественным водоемам наносятмногочисленные дачные поселки, точнее, их обитатели?! Но ведь пара кустиковводного гиацинта способна за считанные дни любую выгребную яму превратить вэлегантную клумбу! А чтобы водоем, испорченный сливом нечистот, превратитьвновь в безопасный бассейн для купания, понадобится несколько большееколичество (в зависимости от площади водного зеркала) рассады и времени. И,естественно, желание самих дачников жить, отдыхать комфортно и с пользой дляздоровья.
Таксчитает руководитель фирмы «Социальные инновации», внедряющей технологиюбиоочистки вод, А.Г. Дмитриев.
Космические перспективы эйхорнии
Нуразве не удивительно… несколько лет эйхорния с завидным энтузиазмом делится слюдьми, работающими с ней, своими секретами, а конца им, похоже, не видно,впрочем, как и ее возможностям.
Помнитеразразившийся в июле этого года грандиозный скандал на Байконуре — подвелавторая ступень ракетоносителя «Протон»? За загрязнение окружающей средытоксичными компонентами ракетного топлива России пришлось выплатить Казахстанусотни тысяч долларов. И это только сумма штрафа. Истинная же величина убытковроссийской стороны значительно выше — «простой» космодрома, сорвавшиеся из-заэтого запуски солидно дополняют ее.
Вконце октября подобное ЧП повторилось… главный космодром вновь закрыт. Ивместе с экономистами ущерб считают экологи, врачи… считают и ищут способыборьбы с загрязнением окружающей среды губительным ракетным топливом.
Норазработка технологий, обеспечивающих минимизацию экологического ущерба,связана не только с авариями. Это частности. Тот же американский «Шаттл» каждыйраз при подготовке к посадке избавляется от излишнего запаса топлива, «сливая»его в атмосферу. А это ни много ни мало несколько тонн. Отделяющиеся частиракетоносителей тоже несут к земле остатки очень токсичного горючего.
Иэто ракетное топливо — НДМГ (несимметричный диметилгидразин) и его аналоги,используемые за рубежом (гидразин, монометилгидразин и т. п.) — попадают вводоемы. А его химическая стойкость и токсичность чрезвычайно высоки — ПДКсоставляет 0,02мг/м3!
Испособы нейтрализации его, методы очистки вод, загрязненных им, пока, увы,неизвестны.
Поэтомуи слив промстоков, содержащих НДМГ и его аналоги, в общую канализацию недопускается — применяемые технологии не справляются ни с ним, ни с еготоксичными производными, например, мощным канцерогеном — нитрозодиметиламином(НДМА).
Врядли кто из коллег всерьез воспринял идею профессора Н.А. Кручинина и научногосотрудника Г.М.Николаевой — попробовать справиться с этой проблемой при помощиэйхорнии. Но попытка — не пытка...
Врядли сами исследователи могли ожидать столь фантастических результатов, но…через 20 суток в исследуемых растворах содержание НДМГ и НДМА достигло ПДК.
Ив заключение: получены данные по очистке эйхорнией сточных вод, содержащихрадионуклиды. Так что, похоже, это еще далеко не последняя тайна прекрасного реликта.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта www.ecolife.ru/