Joulukuu 29, 2017
Maatalous
Mikrobit: Raskasmetallien kunnostuksen raskaat taakat
Raskasmetallit ovat vain mitä tahansa metallista kemiallista alkuainetta, jolla on suhteellisen suuri molekyylipaino.
Mutta toisin kuin tavalliset metallit, ne ovat myrkyllisiä tai vaarallisia jopa hyvin pieninä pitoisuuksina.
Lisäksi niillä on taipumus kertyä valikoituihin elimiin (kuten aivoihin ja maksaan) ja aiheuttaa peruuttamattomia vaurioita.
On monia aineita, jotka voidaan teknisesti laskea laajan termin "raskasmetalli" alle; arseeni, kadmium, kromi, lyijy ja elohopea ovat kuitenkin suuria huolenaiheita, koska niitä esiintyy yleisesti ja laajalti maaperässä ja vedessä sekä niiden aiheuttamia toistuvia myrkytystapauksia.
Vaikka olemme olleet tietoisia tällaisten raskasmetallien läsnäolosta antiikin ajoista lähtien, vasta vuonna 1868 dokumentoitiin raskasmetallien haitalliset vaikutukset niiden läsnäolon vaikutuksena juomavedessä.
Raskasmetallien myrkytysongelma on siitä lähtien kasvanut eksponentiaalisesti teollistumisen ja teollisuusjätteen melko epäeettisen hävittämisen vuoksi.
Maailmanlaajuisesti on raportoitu useita raskasmetallimyrkytyksiä. On jopa havaittu, että autismi, lasten neurologinen kehityshäiriö, laukaisee myös altistumisen suurille raskasmetallimäärille.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi on käytettävissä hyvin vähän fysikaalis-kemiallisia korjausmenetelmiä.
Yleisimmin käytetty menetelmä (kaatopaikalla jätteen hävittämisen jälkeen) on maaperän pesu EDTA:lla.
Tämä menetelmä on epäspesifinen, eikä sitä siksi voida luokitella ympäristöystävälliseksi.
Biologisista menetelmistä kaksi vaihtoehtoa ovat fytoremediaatio ja mikrobien remediaatio, joista jälkimmäinen on kestävämpi mikrobisolujen pienen koon vuoksi.
Vaikka mikro-organismit ovat pienimpiä eläviä olentoja, niiden on havaittu paitsi kehittävän vastustuskykyä huomattavan suurille raskasmetallipitoisuuksille, myös kykenevän korjaamaan niitä.
Raskasmetallien kunnostuksessa yleisimmin käytetyt bakteerit ovat Pseudomonas-, Thiobacillus- ja Leptospirillum-suvun bakteerit.
Näiden lisäksi muutamien syanobakteerien, levien ja sienten on raportoitu palvelevan raskasmetallien kunnostusta.
Tutkijat ovat jopa yrittäneet hyödyntää geenitekniikkaa suunnitellakseen bakteereja, joita voidaan helposti kasvattaa ja jotka palvelevat raskasmetallien kunnostusta tehokkaammin.
Esimerkki tällaisesta yrityksestä on geenin siirto Helicobacter pylori -bakteerista E coliin prosessin tehostamiseksi.
Samankaltaisia tutkimuksia on tehty myös Staphylococcus sp.
Yhtä tällaista geenimuunneltua mikrobia, hiivaa, tutkii laajasti romanialaisten ja norjalaisten tutkijoiden ryhmä. He ehdottavat tämän hiivan käyttöä raskasmetallien kunnostukseen jätevedenpuhdistamoissa tai saastuneessa maaperässä.
Vaikka aihetta on tutkittu jo vuosikymmeniä, vasta äskettäin on mikrobeja alettu tutkia raskasmetalleilla saastuneen maaperän ja veden laajamittaiseen kunnostukseen.
Irlantilainen biotekniikkayritys on jopa tunnistanut bakteerit ainoaksi vaihtoehdoksi vakauttaa raskasmetallien virtausta ekosysteemeissä.
Niiden mikrobipohjaisia tuotteita käytetään laajasti maataloudessa rajoittamaan raskasmetallien liikkuvuutta kasveissa.
Intian viranomaiset ovat äskettäin ottaneet käyttöön mikrobien avulla tehtävän puhdistuksen Ganges-joessa.
Suurin osa tästä hankkeesta kattaa vedessä olevien raskasmetallien kunnostuksen.
Vuosikymmenten mikrobien kunnostuksen tutkimuksesta sen käytännön toteutukseen joko jätevesissä tai saastuneissa maaperissä on ollut pitkä matka, ja on rohkaisevaa nähdä näiden pienten, hyödyllisten olentojen palvelevan tätä tarkoitusta.
Koska maaperässä on näin monipuolisia mikrobeja, ei ole järjetöntä odottaa, että se pian vapautuu myrkyllisistä metallipitoisuuksista, mikä auttaa meitä tarjoamaan turvallisemman ympäristön tuleville sukupolville.
Viimeisimmät blogit
