Ейхорнія диво зі світу динозаврів
Н. Токарєва
Можливо, ботанік, подивившись на цю квітку і, впізнавши в ньому Eichornia crassipes або Eichornia speciosa (ейхорнія) сімейства Pontederiaceae, здивується цим емоційним рядкам - теж мені «диво», звичайний тропічний бур'ян ... розцвів, правда, не в себе на батьківщині, а в московському офісі, та з запізненням на кілька місяців ...
А ось індіанці Південної Америки з ним не погодяться. Для них ейхорнія або водний гіацинт - корисне дикоросла рослина, а не цинічний бур'ян. Прекрасний корм для домашніх тварин, джерело біогазу та сировина для виготовлення паперу ...
Нерозбірливий пожирач
За останнє десятиліття дослідники, що зацікавилися ейхорнія, відзначили в цієї давньої представниці вищої водної рослинності (ВВР) абсолютно невгамовний апетит і повна байдужість до меню, просто маніакальну ненажерливість - прекрасний релікт з'їдає будь забруднювач. З'явилися дані, що ейхорнія під силу конкурувати навіть з сучасними інженерними спорудами по очищенню стічних вод.
Важко повірити, але це, зовні дуже ніжне, декоративна рослина, на ділі являє собою потужну біохімічну лабораторію, переробну складні високоі низькомолекулярні продукти руйнівної діяльності людської цивілізації в нешкідливі елементи таблиці Менделєєва, частина з яких благополучно використовує для своєї життєдіяльності, а частина - кисень, водень - викидає в атмосферу на підтримку нашого життя.
Нафтопродукти, технічні мастила, гній, фенол, сульфати, фосфати, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР), мінеральні солі, патогенні мікроорганізми - нічим не гребує тропічна красуня. Окисляє, розщеплює ... і все сама, не вдаючись до допомоги грунтових мікроорганізмів, які для більшості вищих рослин проводять первинну переробку «їжі».
А щоб ці слова не здалися екологу чи фахівця з очищення вод дешевою сенсацією, наведу результати досліджень, проведених фахівцями Російського хіміко-технологічного університету, по ефективності застосування для очищення стічних вод представників вищої водної рослинності (ВВР).
І далі висновок:.
«Ступінь доочищення стічних вод після біопрудах з ВВР відповідає вимогам до якості води, що випускається в природні водойми або в систему оборотного водопостачання, для різних технічних цілей».
Особливу увагу довелося приділити умовам екологічної безпеки - у ейхорнія надзвичайна биоактивность (не даремно вона так довго живе на Землі), чи не стане вона ворогом для існуючих біоценозів, не зуміє пристосуватися настільки, що російську зиму подужає.
Розробники технології відмовили заморської гості в натуралізації (самостійному існуванні), а розробили «умови» з визначенням відповідальності для користувачів (заборона на передачу третім особам), правил вирощування розсади та утилізації зеленої маси, з обмеженнями щодо строків використання цього методу на одному об'єкті (не більше трьох років!) і географічним розташуванням об'єкта (недоцільно використання при нижньому мінімумі температур вище мінус 7 градусів!). Повний екологічний контроль. І це незважаючи на те, що сама технологія вже передбачала заходи по суворому обмеженню свободи для цього «біочістільщіка». Розсаду ейхорнія висаджують у спеціальні «мережі», сплетені з шпагату і обладнані поплавками з пінопласту або пластикових пляшок. Такі «камери» не лише обмежують її неконтрольоване поширення, але і допомагають у прибиранні надмірно розрослися рослин або при переселенні їх на зимові квартири.
Очевидне - неймовірне
Але теоретичні розробки і лабораторні випробування не можуть тривати вічно - потрібні польові випробування.
І першою адресою стали ставки Кіржацький птахофабрики, що у Володимирській області.
Одна з проблем сільського господарства - очищення вод ставків-накопичувачів стоків тваринницьких підприємств.
Ставки-відстійники, вибрані для експерименту, знаходяться всього в ста метрах від села піків. Тут давно забули про часи, коли в повітрі стояв аромат квітучого саду, свіжої зелені і парного молока. А колодязі замість артезіанської води вже кілька років наповнюються смердючій рідиною.
180-200 м3 стоків (побутових і виробничих) щодня надходять на очисні споруди, а потім в каскад відстійників. Але, на жаль, це не в змозі очистити їх до рівня ГДК. І платять за такі неподобства птахівники в рік більше 60 тис. руб. обласній службі екології.
Експеримент почався 20 липня 1997 р. Було обрано два відстійника (другий - з підвищеним вмістом інгредієнтів) і штучну водойму з гідравлічним замком, що не дозволяє стоків просочуватися в грунт.
У першому відстійнику висаджені рослини зайняли 2% площі його поверхні, у другому - 0,5%, в третьому - ейхорнія покрила 50% всієї площі.
Через добу на третьому штучному ставок вже зник специфічний запах, через тиждень - у першого відстійника. Селяни ходили до експериментальних майданчиків кілька разів на день. Дивувалися і раділи.
Після того, як на першому відстійнику ейхорнія розрослася настільки, що покрила поверхню на третину, фахівці санітарно-гігієнічної та санітарно-бактеріологічної лабораторій Центру Держсанепідемнагляду провели дослідження проб води.
Сумарна кількість солей у пробі води після очищення було на порядок нижче, ніж у пробі до очищення. І ефективність очищення безпосередньо залежала від щільності заповнення рослинами водойми. При 80% - були знищені практично всі бактерії, контрольовані СЕС. Знищені основні гнильні мікроорганізми, пригнічений стафілокок, загальне мікробне число і coli-індекс (кількість кишкової палички) були приведені до норм.
Санітарні лікарі, чия професія не має в своєму розпорядженні до емоційних оцінок, тим не менш не приховували здивування - склад води відповідає нормам для відкритих водойм і плавальних басейнів. Задоволеною результатами експерименту була і адміністрація АТЗТ.
105 млн. руб. (Ціни того року), витратну частину, взяла на себе фірма «Соціальні інновації», що впроваджує цю технологію.
Розрахунковий прибуток склала понад 500 млн. рублів. Вона складалася з майже 60 млн. руб. «Економії» від штрафів за забруднення навколишнього середовища (при цьому розміри штрафів були явно занижені з оглядкою на фінансові можливості фабрики), 250 млн. руб. - Висококалорійні корми для тваринництва та птахівництва, і понад 150 млн. руб. - Розсада на наступний рік, причому, не тільки для потреб птахофабрики, а й для інших об'єктів.
Економісти порахували господарську доцільність і того простіше. Вони порівняли ці витрати з «типовими», які б понесло підприємство, якщо б використовувало традиційні методи для досягнення того ж рівня очищення. І їх результати ще більше зміцнили позиції експериментаторів - за розрахунками, традиційні витрати виявилися в 10 (!) Разів вище.
Міські пристрасті
Численні випробування здібностей ейхорнія з очищення стічних вод сільськогосподарських підприємств в природних умовах повністю виправдали лабораторні випробування і очікування розробників цієї технології. І вони, як показав подальший досвід, справедливо вважали, що це водне рослина здатна на більше, йому цілком «по зубах» і промислові стоки.
Тим більше, що багато інженерів, які займаються міськими водоочисними спорудами вже кілька років борються за застосування біотехнологій на етапі доочищення стоків.
Начальник виробничого відділу міського житлкомгоспу міста Красноармійськ (Московської області) Олександр Катков:
- Двадцять тисяч кубометрів побутових та виробничих стоків на добу - це наше господарство. Дізнавшись про експеримент у Киржаче, ми вирішили підтримати винахідників і в себе довести можливості дивної рослини.
Ейхорнія пробували на всіх етапах очищення. Краще за все вона проявилася на стадії доочищення в біопрудах-відстійнику, чия поверхня - майже 2 тис. м3. За багатьма домішках очищення за ейхорнія наблизилася до стовідсоткової.
А знищення практично всіх хвороботворних мікроорганізмів дозволило відмовитися від неминучої раніше на останньому етапі обробки стоків хлорною водою. Тепер робітники не труять себе шкідливими випарами хлору. А його токсичні з'єднання не потрапляють у річку Ворю, біля якої дуже люблять відпочивати і рибалити городяни.
Мало цього, ейхорнія допомогла за літо на очисних спорудах заощадити 60 тис. руб. на електроенергії - один із потужних компресорів при використанні нового методу виявився абсолютно непотрібним. Вже тільки ця сума перевищила всі витрати на освоєння нової технології. Але ж доходи принесла ще й «відпрацювала» трава, яка послужила доходному і благородній справі створення екологічно чистого добрива.
«Мала» екологія
Представивши промислові можливості водного гіацинта, неважко припустити, що лише за весняні теплі тижні він здатний привести у відповідність до санітарних норм стан міських декоративних ставків, водойм у зонах відпочинку городян.
Актуальність цієї проблеми ми з усією очевидністю усвідомили минулого літа. Зовсім очманіла спека, нахабно і нав'язливо підкреслювала - місто абсолютно не готовий задовольнити природне бажання городян сховатися від немилосердного сонця в прохолодної свіжості вод. Але санітарні лікарі, з повною відповідальністю і знанням справи, настійно пропонували відмовитися від цієї затії, нагадуючи про серйозні небезпеки, які підготували для стражденних найрізноманітніші патогенні організми, першими встигли облюбувати ці зони відпочинку.
Санаторії, будинки відпочинку, дитячі табори біля запущених ставків і озер мають прекрасну перспективу привести їх в порядок за весняні місяці. Ще до настання літа ейхорнія здатна будь-яку воду привести до стандартів Санепідемнагляду, поглибити дно.
Є й ще ряд проблем, які з легкістю вирішуються застосуванням цієї біотехнології. Ви не звертали увагу, якої шкоди природним водоймам завдають численні дачні селища, точніше, їх мешканці?! Але ж пара кущиків водного гіацинта здатна за лічені дні будь-яку вигрібну яму перетворити на елегантну клумбу! А щоб водойму, зіпсований зливом нечистот, перетворити знову на безпечний басейн для купання, знадобиться трохи більше кількість (залежно від площі водного дзеркала) розсади і часу. І, природно, бажання самих дачників жити, відпочивати комфортно і з користю для здоров'я.
Так вважає керівник фірми «Соціальні інновації», що впроваджує технологію біоочищення вод, А.Г. Дмитрієв.
Космічні перспективи ейхорнія
Ну хіба не дивно ... кілька років ейхорнія із завидним ентузіазмом ділиться з людьми, які працюють з нею, своїми секретами, а кінця їм, схоже, не видно, втім, як і її можливостям.
Пам'ятайте вибухнула в липні цього року грандіозний скандал на Байконурі - підвів другий ступінь ракети-носія «Протон»? За забруднення навколишнього середовища токсичними компонентами ракетного палива Росії довелося виплатити Казахстану сотні тисяч доларів. І це тільки сума штрафу. Справжня ж величина збитків російської сторони значно вище - «простий» космодрому, зірвалися через це запуски солідно доповнюють її.
В кінці жовтня подібна НП повторилося ... головний космодром знов закритий. І разом з економістами збиток вважають екологи, лікарі ... вважають і шукають способи боротьби із забрудненням навколишнього середовища згубним ракетним паливом.
Але розробка технологій, що забезпечують мінімізацію екологічних збитків, пов'язана не тільки з аваріями. Це зокрема. Той же американський «Шаттл» щоразу при підготовці до посадки позбувається від зайвого запасу палива, «зливаючи» його в атмосферу. А це ні багато ні мало кілька тонн. Відокремлюються частини ракетоносіїв теж несуть до землі залишки дуже токсичного пального.
І це ракетне паливо - НДМГ (несиметричний диметилгідразин) і його аналоги, що використовуються за кордоном (гідразин, монометілгідразін і т. п.) - потрапляють у водойми. А його хімічна стійкість і токсичність надзвичайно високі - ГДК становить 0,02 мг/м3!
І способи нейтралізації його, методи очищення вод, забруднених їм, поки, на жаль, невідомі.
Тому і злив промстоків, що містять НДМГ і його аналоги, у загальну каналізацію не допускається - застосовувані технології не справляються ні з ним, ні з його токсичними похідними, наприклад, потужним канцерогеном - нітрозодіметіламін (НДМА).
Навряд чи хтось з колег всерйоз сприйняв ідею професора Н.А. Кручиніна і наукового співробітника Г. М. Ніколаєвої - спробувати впоратися з цією проблемою за допомогою ейхорнія. Але спроба - не тортури ...
Навряд чи самі дослідники могли очікувати таких фантастичних результатів, але ... через 20 діб в досліджуваних розчинах зміст НДМГ і НДМА досягло ГДК.
І на закінчення: отримані дані з очищення ейхорнія стічних вод, що містять радіонукліди. Так що, схоже, це ще далеко не остання таємниця прекрасного релікту.