Ученые Биологического института Томского государственного университета и ФИЦ биотехнологии РАН выяснили, как эффективно утилизировать твердые органические отходы, сточные воды и восстановить территорию свалок. Были установлены бактерии, которые вызывают неприятный запах, а также найдены простые и дешевые средства по избавлению от него. Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports (Q1).
Складирование бытовых и промышленных отходов на полигонах – распространенный метод в России. На площадках чувствуется неприятный запах, вызванный выделением сероводорода, летучих соединений серы, аммиака, мочевины и других. Сероводород производят анаэробные бактерии и археи, не использующие кислород для жизни. Эти микроорганизмы обитают в кишечнике сельскохозяйственных животных, попадая в отходы после переваривания пищи. Ученые устанавливали конкретные виды микроорганизмов, поэтому выделяли ДНК бактерий.
«Было принято решение измерить активность процессов с применением радиоактивных изотопов. Радиоактивные изотопы широко используются для обнаружения биохимических процессов в разных областях, например, в медицине – для оценки размеров и типа опухоли. Оказалось, что микроорганизмов в отходах очень мало, но они крайне активны. Данные бактерии быстро восстанавливают сульфаты, из которых впоследствии образуется сероводород. Особенности течения этих процессов и факторы, обеспечивающие их интенсивность, пока не ясны. Мы предполагаем, что механизм образования сероводорода одинаков для отходов разных видов сельскохозяйственных животных (свиней, кур, коров и пр.)», — рассказала руководитель проекта, заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики БИ ТГУ Ольга Карначук.
Исследования показали, что неприятный запах вызывает бактерия Desulfovibrio desulfuricans. Чтобы ее нейтрализовать, необходимо использовать ингибиторы, сдерживающие физиологические процессы микроорганизмов. Но метод недостаточно экологичный, поэтому ученые нашли новые подходы.
В качестве другого метода ученые предложили изменить питание животных. Лизин используют как пищевую добавку, необходимую для формирования костей, мышц и выработки ферментов и гормонов. Однако лизин служит пищей и источником образования сероводорода для сульфатредуцирующих бактерий. Поэтому его необходимо заменить на другие соединения.
Также ученые считают, что неприятный запах могут снизить другие подсушивающие подстилки животных. Сейчас для этого используют малорастворимые сульфаты (сульфат кальция, гипс).
Иллюстрация к статье:
Обсуждение