Как микроорганизмы очищают воду

Почему одни бактерии так не любят других? Чем грозит пластиковая проблема современным очистным сооружениям? Сегодня речь пойдет о чуть ли не единственных жителях планеты Земля, которые помогают побороть экологический кризис, а не приводят к нему.

Несмотря на большие усилия прогресса всего мира доступная чистая вода остается роскошью для миллионов людей планеты Земля, пишет Tokar.ua.

Рассмотрение проблемы не только чистой, но и пригодной для питья воды смущает даже цивилизованные страны. И неудивительно, ведь это — стратегически важная вещь, залог не только здоровья индивида, но и безопасности всего государства.

Сейчас глобальной проблемой каждой страны является очистка сточных вод и предотвращения загрязнения источников. Если села и маленькие города решают проблему наугад, то мегаполисы почти всегда используют самый действенный метод — очищение микроорганизмами.

Как это происходит и почему одни бактерии так не любят других? Давайте разбираться!

Бактерии: вредные и голодные

Наши домашние фильтры для очистки воды, несмотря на наше желание, задерживают в своих мембранах только крупные частицы грязи, ржавчины и вредные соединения. Существуют также системы с обратным осмосом, где удаляются анионы и катионы, поэтому такая вода становится близка к дистилляту.

Впрочем, для крупных городов системы обратного осмоса слишком дорогие, а решение должно быть не только массовым, но и дешевым. Даже если мембранную защиту применять для коммунальных сточных вод на уровне городов, в стоимость такой игрушки добавится несколько нулей.

Но что же тогда используют в своих очистных сооружениях высокоразвитые страны? Бактерии!

Станция очистки воды Klaewerk в Киле, Германия.

Дело в том, что микроорганизмы могут преодолеть любые соединения, присутствующие в сточных водах. Не надо иметь врачебное образование, чтобы знать, что наш организм со временем приспосабливается даже к антибиотикам. Наши микробы приобретают опыт в неравной борьбе с искусственными химическими соединениями

Мы знаем, что даже к антибиотикам рано или поздно развивается устойчивость: возбудители болезни учатся бороться с синтезированными химическими соединениями. А в сточных водах крупных городов большинство компонентов — органические вещества и соль.

Впрочем, фактически бактерии не очищают наши воды: они просто едят друг друга, не зная о той пользе, которую приносят нам своим неуемным аппетитом

Колонии бактерий формируются самостоятельно и влиять на этот процесс прямо мы почти не можем. Впрочем, мы можем стимулировать или тормозить процессы внутри таких колоний, а значит — направить бактерии к нужным реакциям.

Очищать нельзя остановиться

Современные очистные сооружения — специальные места с необходимыми условиями для размножения бактерий. Обычно они формируются около месяца, но остаются на многая лета: в сточных водах всегда хватает питательных элементов.

Резервуары отстаивания очистных сооружений.

Поэтому очистные сооружения оснащены специальным резервуаром — огромной кастрюлей, к которой поступает вода после предварительной мембранной очистки.

Там живут аэробные микроорганизмы — для их жизни нужен кислород, подача которого должно быть регулярной. За это и не только ответственны технологи и специалисты-микробиологи. Если все рассчитано правильно, в этом корыте начинают возникать маленькие кружки микроорганизмов, которые поглощают всякие загрязняющие вещества в сточных водах.

Впрочем, бактерии очистных сооружений не всегда поглощают то, что нам нужно. Точнее, последствия их голода порой даже мешают. Например, вырастают в биомассу, которую необходимо регулярно удалять.

Хотя сегодня молекулярно-генетические методы позволяют провести анализ метаболизма и выявить плохие процессы, это также недешево. Впрочем, в будущем это позволит нам еще быстрее и качественнее воздействовать на среду бактерий, создавая совершенно новые технологии и механизмы очистки сточных вод.

Типичная схема работы современных очистных сооружений.

В общем схема работы отечественных очистных сооружений достаточно проста: сначала вся вода через общую канализацию стекается к станции, затем проходит через несколько мембран или слоев гравия с песком (фильтруя спички или бутылки).

Затем попадает в отстойники и впоследствии подается на стол к бактериям. То, чем эти бактерии испражняются, называется избыточным илом и его также откачивают в процессе очистки. Впоследствии этот ил гниет, выделяя биогаз, которым современные очистные станции Европы пользуются для выработки тепловой или электрической энергии.

Экологический кризис

Экологическая составляющая довольно понятна — без нормальных очистных сооружений накроется вся экосистема страны. С одной стороны это — вопрос технологий очистки и состоянии самих станций, но с другой — наша персональная ответственность. Стекло, пластик, бумага и другие чудеса промышленности попадают в воды именно благодаря нам.

Мы можем считать, что такие штуки фильтруются мембраной, а следовательно, не вредят общему процессу. Впрочем, все несколько иначе.

Дело в том, что голодные бактерии не спрашивают о составе отходов — они либо адсорбируют его, либо оставляют. Поэтому даже тяжелые металлы со временем становятся питательными для микроорганизмов на очистных станциях. Сами бактерии, кстати, можно убрать только ультрафиолетом и специальными химическими соединениями, которые очень дорого стоят.

Более того, существуют микроорганизмы, выдерживающие лошадиные дозы радиации и могут без проблем жить даже в четвертом энергоблоке.

то, что нас убивает, не убивает микроорганизмы

Они, как и в случае с антибиотиками, быстро учатся противодействию и имеют сильно развитый инстинкт самосохранения. Но дело не в том, что бактерии такие крутые. Дело в том, что именно сейчас они учатся поедать полиэтилен, пластик и другие неприятные планете элементы.

Сегодня многие микробиологические лаборатории во всем мире проводят исследования таких организмов. В идеале — это позволит нам открыть новые технологии переработки твердых бытовых отходов, а следовательно, планета будет дышать свободно, еще и благодаря своим жителям.

Смотрите также:

Читайте далее: как правильно мыть голову, руки и умываться: советы эксперта.