Биотехнология негіздері
Өсімдік биотехнологияны экологияда жəне
жүктеу/скачать 0,52 Mb.
|
Microsoft Word на 5 формат doc-emirsaba.org
| 3.2.7. Өсімдік биотехнологияны экологияда жəне
биоэнергетикада қолдану Экологиялық биотехнологиямен қатар фитобиотехнология да қоршаған ортаның поллютанттармен ластануынан қорғауында жəне тамақтанудың экологиялық таза өнімдерін алуда маңызды орын алуда. Ресейде де, басқа да бірқатар мемлекеттерде өткізілген зерттеулер еркін өмір сүретін фототрофты микроорганизмдер де, олардың су өсімдіктерімен (азолла, эйхорния, ряска) консор- циумдарын да, ауылшаруашылығының жəне өндірістік кəсіпорын- дардың лас суларында да өмір сүре беретінін көрсетті. Оларды көмірсутектерден, ароматтық қосылыстарын, фосфаттардан, аммиактан, нитраттардан, сульфидтерден, несепнəрден (фекалий), органикалық қосылыстар мен ауыр металдардан тазалайды. Тазалау эффектілігі лас суларда эйхорнияның, азолламен жəне ряскамен бірге бір уақытта өсіру кезінде біршама жоғарылайды. Осы кезде ол биоценозды бұзбай, зиянды бактериялардың дамуын шектейді. Эйхорнияның құрғақ биомассасының бір маусымда шығуы 15-30т/га жетуі мүмкін, сондағы 1тоннада 60 кг К + , 20 кг N + , 17 кг Р + , 28 кг белок, көптеген алмаспайтын аминқышқылдары, β-каротин, А, В, С жəне Е витаминдері болады. Сондықтан мұнай жəне табиғи газдың кен орындары- ның көпшілігі Жердің экваторлы бөлігінде немесе ежелгі кезде климаттық жағдайлар бұл өсімдіктерге тұщы суларда белсенді өсуге мүмкіндік болған жерлерде болуы жайдан-жай емес. Эйхорния, азолла жəне ряскамен өткізілген зерттеулер соны- мен бірге олардың ауыр тасымен жəне фосфор, металл иондарына жоғары төзімділікпен бірге оларды су орталардан жəне лас сулардан көп мөлшерде сіңіруге жəне жинау қабілетіне ие екенін көрсетті. Əдетте, бірқатар металл иондарының жоғары концентрациялары немесе жетіспеушілігі тірі организмдердің өсуін тежеп немесе əртүрлі ауруларды туғызатындай токсика- лық əсер етеді. Эйхорнияда Pb 2+ , Cd 3+ жəне Sr + аккумуляциясы олардың зиянсыздануында жəне ол металдарға төзімділігін көр- сетуінде қатысатын Са 2+ оксалатының жинақталуымен корреля- цияленеді (сəйкес болады). Ол металдардың 50%-нан көбісі тамырларда, 30%-ы жапырақтарда жəне 20%-ы жапырақ саба- ғында (қалемшелерде) табылған. Өткізілген зерттеулер жоғары көрсетілген су өсімдіктермен қатар хемотрофты жəне фототрофты 73
териялар, жасыл балдырлар) микроорганизмдер де Ni + , Ru 2+ , Cu 2+ , Cr - , Pb 4+ , Zn 2+ , Se - , Tl + , Te + , Ag 2+ жəне Au 2+ -ның аккумуляциясына қабілетті екенін көрсетті. Бұл оларды лас суларды ауыр металл иондарынан тазалау үшін де, қымбат шашыраңқы металдарды (Pt + , Ru 2+ , Au 2+ жəне т.б.) алу үшін де қолдануға мүмкіндік береді. Пурпурды бактериялар Rhodabacter capsulatus Cu 2+ , Zn 2+ , Ni + -дің, ал Rhodoseudomonas spp. түрлі түрлері Hg 2+ -ді де аккумуляциялай алады. Ectothiorhodospira shaposhnikovii пурпур күкірт бактериясының биополимерлері электролизді өндірістің лас суларының мырыш пен мыстың 99%-нан астамын акку- муляциялайды. Сондықтан фототрофты микроорганизмдер мен өсімдіктердің бірқатарын лас суларды ауыр металл иондарынан тазалауымен бірге құрамында микроэлементозды ауруларды емдеу үшін қажет металл иондары бар гомеопатты препарат- тарды алу үшін қолдануға болады. Сонымен, физика-химиялық əдiстермен салыстырғанда био- технологиялық əдiстердiң: • өңдеудiң экологиялық қауiпсiздiгi, пайдаға асырудың соңғы өнiмдерiнiң қоршаған орта үшiн зиянсыздығы; • əртүрлi ластауыштарға қатысты жоғары бейiмдiлiк пен ерекшелiк; • оңтайлы еңбек көлемi жəне жұмыстар құны; • қайта өңделетiн топырақтардың табиғи қалпы мен құнар- лығын сақтау сияқты бiрнеше артықшылықтары бар. Адамзат алдында тұрған ең өзекті экологиялық мəселелердің бірі топырақтар санациясы, əскери полигондардың аумақтарын тазарту жəне химиялық қаруды жою мəселелері болып табы- лады. Бүгiнгi таңда ауыр металдармен жəне басқа да элемент- термен ластанған топырақтарды тазарту мəселесi ашық қалып отыр. Металдарды өсiмдiктер жинау есебiнен топырақтардан алып тастау үшiн фиторемедиация тəсiлi iс жүзiндегi əдiстер- дiң (экскавация, жуу) альтернативасы, атап айтқанда аз шығындар салдарынан болып табылады. Өсiмдiктер есебiнен жел эрозиясы, нөсерлiк сулармен шығару жəне инфильтрация əсерiнен ауыр металдардың таралуы азаяды. Өсiмдiктер мен 74
леу, фитоархеология мен ризосүзу сияқты басқа да қолданулар жолға қойылды. Ресейде ғылыми-зерттеу, соның iшiнде қорғаныс, топырақ- тар ремедиациясы жəне химиялық қарудың детоксикациясы кезiнде пайда болатын реакциялық массалар мен сұйық қалдық- тарды өңдеудiң биотехнологиялық əдiстер (микроорганизмдер мен өсiмдiктердi пайдалана отырып) əзiрленуде. Соңғы онжыл- дықтар қоршаған ортаға тiрi организмдер үшiн жиi улы болатын құрылымы жағынан əртүрлi синтетикалық органикалық қосы- лыстардың (ксенобиотиктердiң) елеулi санының келiп түсуiмен сипатталады. Өсімдіктердегі көмірсуларды спиртке айналдырып, оны энергия көзі ретінде пайдалану болады. Көмірсуларымен бай өсімдіктерге: меласса, картоп, маниок, жүгерінің сабағы, топи- намбур, бидай, арпа, қант камыс, ананас, қызылша, сорго жатады. Қазiр осы дақылды өсiретiн 80 дамушы елдерде барлық көздермен өндiрiлетiн энергияның 50% тек қант қамысынан өндiрiледі. Өсімдіктер шикі затынан алынған этанолды жанар маймен араластырғанда (1:9 немесе 1:4 арақатынаста) оны биоотын ретінде қолданылады. Мысалы, АҚШ-та 6-9% бензин жəне 1% этанолдан тұратың газохол деген қоспаны автоиндустрияда пайдаланады. Францияда жанар майдың құрамында 10% мета- нол мен ацетонобутанол болады. Өсімдіктегі спиртті жанар маймен қатар антифриз ретінде, экстрагент, бояуларды субстрат, желім, пластификатор ретінде пайдаланады. жүктеу/скачать 0,52 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|