Bioremediace

Pod tímto názvem se skrývá očišťování vnějšího prostředí pomoci živých organismů. Nejčastěji se týká půdy. Člověk produkuje, vyrábí a používá různé látky, které jsou pro přírodu cizí a dostanou-li se do ní, působí nepěkně. Jsou cizí a máme pro ně i cizí jména, třeba polutanty nebo kontaminanty, čímž dáváme najevo, že do našeho životního prostředí nepatří. Jenže co s nimi? Pokud jde o organické látky, přirozené společenstvo mikroorganismů je tak pestré a všestranné, že je dříve či později rozloží. Jenže to „později" může být hodně dlouho, jak ukazuje případ DDT. Rozpustné látky můžeme z půdy vyplavit - ale to je vyhánění čerta ďáblem, protože do vody nepatří také. Proto se snažíme, aby ono později se přeměnilo v dříve, a posilujeme činnost organismů. 

Nejjednodušším, každému dosažitelným příkladem jsou tzv. kořenové čistírny. Běžné čističky odpadních vod pracují na využití oxidace. Soustava mikroorganismů, které ve vodě žijí, využívají běžné organické znečištěniny odpadních vod jako potravu. Tvoří shluky, případně usazeny na pevných částečkách - to vše je tzv. aktivní kal. Kromě toho rostou na povrchu komponent čističky v podobě živých aktivních povlaků. Je-li voda dobře zásobená kyslíkem, organické látky se jejich činností oxidují až na oxid uhličitý, vodu a minerálie. A právě ty jsou problém... Dusičnany a zejména fosforečnany ve vytékající vodě jsou živinami pro řasy a sinice a způsobují tzv. eutrofizaci vody. Víme, že někdy dosáhne takového stupně, že hygienik zakáže koupání.

Můžeme si také představit horskou louku, na kterou chata vypouští vodu ze svých útrob. Vznikne tu ráj kopřiv. Proto se doporučuje vysázet k výpusti vrby a jiné v dané lokalitě vhodné rychle rostoucí rostliny, které fosfor a dusík zachytí kořeny a přemění ve svou biomasu. Ta se sklidí a kompostuje, případně spálí. Tím se fosfor i dusík zachytí. Je sice pravda, že zmíněné kopřivy by to zvládly také, ale pro lokalitu horské louky a opakovanou sklizeň, je vrba skutečně vhodnější. Podobným způsobem se může využívat rákosí ve vodních nádržích. Musí se také periodicky sklízet a vhodným způsobem využít. 

Obtížnější je to s cizorodými látkami, které mohou být i toxické - jsou to třeba těžké kovy. Molekulární biologové připravili přenosem genů rostliny, které více než obvykle hromadí těžké kovy. U nás se na polích zkouší takto upravený transgenní len. Velmi výkonným sběratelem těžkých kovů jsou houby, ale zatím je neumíme kontrolovaně v přírodě pěstovat ve velkém.

V případě důlních hald se využívají mikroorganismy, které sice kov nehromadí, ale vyrobí chemikálii, která ho vylouhuje. Jsou to zejména sirné bakterie, které ze sirníků kovů připraví oxidací kyselinu sírovou, ta kov rozpustí a nám jen zbývá ho ve vytékající vodě zachytit.

Jako nepřirozené, případně toxické organické polutanty můžeme uvést polycyklické chlorované sloučeniny. K jejich bioremediaci mikrobiologové vyšlechtili bakterie, případně i přenesením genů, které je dehalogenují (odštěpí chlor) a další druhy pak pokračující v jejich rozkladu až na neškodné sloučeniny. Vzniká tak jakési umělé společenstvo mikroorganismů, které polutant odstraní mnohem rychleji, než by to zvládla společenstva přirozená.

Ale ani ta nesmíme podceňovat. Na místech, kde se určitý polutant vyskytuje opakovaně a dlouhodobě se přirozeným ekologickým výběrem vytvoří velmi účinné bioremediační společenstvo. Takže někdy stačí takové přirozené společenstvo posílit. V laboratoři sestavená směs mikrobů sice může pracovat účinněji, ale právě jen v laboratoři. Vneseme-li ji např. do půdy, neobstojí v konkurenci se „starousedlíky" a pracně vypěstěné kmeny za čas zmizí.

Kde jde o akutní případ neřešitelný společenstvem in situ, použije se perkolační metoda. Kontaminovaná půda se promývá a roztok se prohání nádobou, v níž je vhodně sestavená společnost mikrobů. Musí být pevně zakotvená na porézních nosičích. Tento systém má mnoho variant. Jedna byla realizována pro odstraňování chemikálií i ze vzduchu, třeba z lakoven. Vzduch prochází přes pevný nosič se zakotvenými mikroorganismy. Jsou udržovány ve vlhkém aktivním stavu, takže oxidují rozpouštědla obsažená ve vzduchu.

Bioremediace je vhodným a hlavně přirozeným nástrojem odstraňování nepatřičných látek z přírody. Měla by se jí věnovat větší pozornost a připravit takové způsoby, které by se - podobně jako kořenové čištění - mohly používat bez velkých nákladů a školené obsluhy.

Autor: prof. Jaroslav Drobník

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Obrazové přílohy:

http://www.sxc.hu