Реальная наука #23. Пожиратели нефти

2017 год назвали годом экологии - и это очень своевременно, ведь последствия негативного влияния человека на окружающую среду стали особенно заметны! Среди них не последнее место занимает загрязнение почв нефтью. Должно пройти не менее 10(!!!) лет, чтобы земля восстановилась после попадания в нее нефтепродуктов. Но уфимские ученые нашли способ ускорить этот процесс.

Чем опасны разливы нефти?

При попадании нефти в почву разрушается ее структура и полностью меняется физико-химический состав. На такой земле уже ничего не растет и, более того, возникает риск загрязнения поверхностных и грунтовых вод. Срок восстановления почвы, загрязненной нефтью, составляет до 10-15 и более лет.

Поэтому ученые и ищут способы ускорить процесс восстановления загрязненной почвы. Сейчас для этого в мире используются различные биопрепараты – нефтедеструкторы. В их основе лежат живые микроорганизмы – это бактерии, которые могут поедать нефть.

После разлива нефти микроорганизмы, живущие в почве, начинают потихоньку приспосабливаться к новым условиям. Получается это не у всех, а у довольно маленького их числа. Но именно такие бактерии, научившиеся перерабатывать черное золото, и ищут ученые.

Уникальная находка

В 2016 году в Уфимском Институте биологии ученые сделали открытие мирового уровня! Они нашли новый вид бактерий, способных поглощать и перерабатывать нефтепродукты. В современном научном мире обнаружение нового вида микроорганизмов – нечастое явление и большая удача. Причем, этот вид способен не просто перерабатывать черное золото, а делает это в условиях холода, что для нашей страны очень актуально.

Работа по поиску и описанию нового вида бактерии заняла 5 лет. Параллельно ученые разрабатывали препарат-нефтедеструктор на основе этого микроорганизма. В 2016 году открытие уфимских ученых вошло в список главных научных результатов в российской федерации, а препарат успешно внедрен в производство.

Бактерии, способные питаться нефтью, живут только в местах нефтеразливов. Причем в зависимости от климатических и географических условий, эти бактерии везде разные. Уфимские ученые целенаправленно искали микроорганизм, который может выжить при низких температурах. Для этого им присылали образцы почвы с северных районов нашей страны.

Бактерии, научившиеся питаться нефтью, питаются только ею и ничем больше. После того как бактерии поглотили всю нефть, на их месте остается вода, углекислый газ и взвесь отмерших микроорганизмов.  А все потому,  что когда нефть на заканчивается, микрорганизмы умирают от голода. Таким образом, этот метод утилизации нефтепродуктов является одним из самых экологически безопасных.

Параллельно с описанием и изучением новой бактерии  ученые разработали препарат-нефтедеструктор на его основе. Процесс производства биопрепарата состоит в том, чтобы небольшую порцию микроорганизмов размножить до нужного количества. Размножение происходит в несколько этапов. 

Сначала небольшую порцию бактерий засевают в лабораторный ферментер со специально подобранной питательной средой. В качестве питательной среды используют смесь солей и дизельного топлива. После того как микроорганизмы размножились, ученые отделяют биомассу от всего остального и замораживают. А потом замороженную биомассу подвергают лиофильному высушиванию.

Лиофильное высушивание – это такой процесс, при котором вещество из замороженного состояния сразу переходит в газообразное, минуя жидкую фазу. Благодаря этому бактерии остаются жизнеспособными. После сушки биомасса представляет собой концентрированный порошок, который может храниться в течение двух лет. Перед применением порошок разводят водой и затем внедряют в загрязненную почву.

Очистка морей от нефти

В 2010 году в мексиканском заливе в 80 километрах от берега произошел взрыв нефтяной платформы. Последовавший после аварии разлив нефти стал крупнейшим в истории США и превратил аварию в одну из крупнейших техногенных катастроф!

Через повреждения труб в Мексиканский залив за 152 дня вылилось около 5 миллионов баррелей нефти. Площадь нефтяного пятна составила 75 тысяч квадратных километров – это почти 5% от самого мексиканского залива. Последствия для экологии были катастрофичны: к ноябрю 2010 года было собрано более 6000 мертвых животных, среди них 100 дельфинов, 609 морских черепах, множество птиц и млекопитающих...

В настоящее время уфимские ученые исследуют бактерии, способные поглощать нефть в морской воде. Помимо бактерий, способных поедать нефть, уфимские ученые ищут и другиемикроорганизмы.

 В заключение

По некоторым оценкам, на Земле обитает более 8 миллионов видов организмов и 80% из них до сих пор не открыты. Более того, большинство видов, вероятно, так и не будут изучены, потому что вымрут раньше, чем их успеют обнаружить ученые. И произойдет это из-за воздействия человека. 

Каждый год в мире добывают более 4 млрд тонн нефти. Из них миллионы тон попадают в почву и грунтовые воды. Но природа сама дает нам подсказки, как очистить загрязнение. Однако не стоит забывать и о том, что чисто не там где убирают а там где не сорят.