Daudzpusīgās mikroaļģes
Aļģes apvieno pilnīgi patstāvīgu fotosintezējošu dzīvo organismu kopumu, sākot ar vienšūnu organismiem un beidzot ar daudzšūnu makroaļģēm. Jūras aļģes aptver dažādas sugas, kas visbiežāk tiek iedalītas mikroaļģēs un makroaļģēs.
Piemēram, fitoplanktons (mikroaļģes) ir brīvi peldoši ūdens organismi, kas bieži veido kolonijas, turpretī makroaļģes ir augiem līdzīgi organismi, kuru izmērs var būt no dažiem centimetriem līdz vairākiem metriem.
Mikroaļģēm mūsdienās ne tikai piedēvē spējas uz pārsteidzošiem rezultātiem, bet, izrādās, tās var būt arī mākslas objekts. Proti, kopš jūlija vidus peldošajā mākslas centrā NOASS aplūkojama kopā ar RTU Ūdens sistēmu un biotehnoloģiju institūtu tapusī "Bezgalīgo atklājumu laboratorija".
Ekspozīcijas galvenā darbība risinās improvizētā laboratorijā – fotobioreaktorā, pētot, kā ar mikroaļģu palīdzību fosfora piesārņojumu iespējams pārvērst otrreiz izmantojamā biomasā. Lavrinovičs ir šī projekta zinātniskais vadītājs.
"Mēs darbojamies ar konkrētām mikroaļģēm, ar visizplatītākajām, kādas lieto konkrēti mums interesējošajā zinātnes jomā – notekūdeņu attīrīšanā. Tā ir chlorella vulgaris – absolūti visizplatītākā mikroaļģe, kura jebkurā dīķī ir atrodama," stāstīja Lavrinovičs.
Lavrinovičs jau ilgstoši pēta mikroaļģu tehnoloģiju komunālo notekūdeņu pēcattīrīšanai.
Mikroaļģēm piemīt spēja sadalīt notekūdeņos atrodamos organiskos savienojumus, tos atbrīvojot no fosfora un slāpekļa.
Pētnieks darbojas arī zinātnieku grupas "AlgaePhos4X" sastāvā, kas ir viena no 50 komandām, kas izvēlēta prestižajai starptautiskajai "EIT Food Seedbed" inkubatora programmai. Šī projekta gaitā norisinās pētniecība, kuras mērķis ir apstiprināt novatoriskas, uz mikroaļģēm balstītas notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģijas potenciālu pārtikas ražošanas notekūdeņiem.
Aļģu ziedēšana – piesārņojuma sekas
Noteikti lielai daļai cilvēku par aļģēm ūdenstilpēs ierasts domāt pretējā virzienā, ka aļģes tās nevis attīra, bet gan piesārņo, sevišķi zilaļģu ziedēšanas laikā. Izrādās, viss ir mazliet sarežģītāk.
"Aļģu ziedēšana ūdenstilpēs ir piesārņojuma sekas, nevis pats piesārņojums.
Tas nozīmē, ka šajās ūdenstilpēs ir palielināts barības vielu daudzums, un līdz ar to šīm aļģēm ir ļoti labi apstākļi, lai palielinātā daudzumā savairotos. Šajos ūdeņos tātad ir slāpeklis un fosfors. Tas pats ir arī notekūdeņos," skaidroja Lavrinovičs.
Pētnieks norādīja, ka bieži vien tieši ar nepietiekami attīrītiem notekūdeņiem slāpeklis un fosfors tālāk nonāk dažādās ūdenstilpēs. Līdz šim cilvēki vienkārši sadzīvojuši ar sekām, bet nu pētnieki cer to mainīt.
"Mēs, vienkārši zinot, kā šis process notiek, varam pagriezt to pretējā virzienā, ieslēgt kontrolētā vidē un izmantot savā labā. Respektīvi, mēs paņemam iekārtu, šajā gadījumā tas var būt fotobioreaktors, kurā mēs kontrolētā vidē iepildām notekūdeņus, pievienojam mikroaļģes un nodrošinām tādus apstākļus, lai mikroaļģes apēstu pēc iespējas vairāk un ātrāk notekūdenī esošo slāpekli un fosforu," skaidroja Lavrinovičs.
Fosfora ceļš līdz ūdenstilpēm
Komunālajos notekūdeņos fosfors nonāk caur pārtikas atliekām, sadzīves ķīmiju, tīrīšanas līdzekļiem un izlietotajām higiēnas precēm. Tādā veidā tas tiek aizskalots kanalizācijā un nonāk notekūdeņu attīrīšanas stacijā.
"Savā disertācijā es konkrēti skatījos uz mazām notekūdeņu attīrīšanas stacijām. Tās ir tādas, kas atrodas ciematos, kuros dzīvo līdz diviem tūkstošiem cilvēku. Likumdošana neparedz, ka šādās stacijās mums ir kaut kādam konkrētam fosfora samazinājuma līmenim jābūt.
Respektīvi, cik daudz fosfors nonāk tajā attīrīšanas stacijā, tikpat daudz vairumā gadījumu tas arī tiek izvadīts vidē," skaidroja Lavrinovičs.
Tā fosfors nonāk dažādās ūdenstilpēs un savā ziņā piesārņo vidi, radot labvēlīgus apstākļus, lai tajās savairotos aļģes un veidotos disbalanss. Arī cilvēki tad izvairās atpūsties pie šīm ūdenstilpēm, jo nevienam jau nepatīk duļķains, aizaudzis un nelabi smakojošs ūdens. Tas ietekmē gan tūrismu un makšķerēšanu, gan nekustamo īpašumu tirgu.
Pasaulē jau ilgstoši tiek pētītas un testētas iekārtas, kas patstāvīgi, ilgstoši un bez milzu līdzekļiem spētu attīrīt notekūdeņus no fosfora un arī slāpekļa. Lavrinoviča iepriekš aprakstītā – uz mikroaļģēm balstītā – notekūdeņu attīrīšanas tehnoloģija šobrīd vēl ir eksperimentāls paņēmiens.
"Šobrīd tas noteikti nav lētāk, bet nākotnē tas var mainīt to, kā mēs vispār uztveram notekūdeņus.
Šobrīd notekūdeņu attīrīšana ir lineārs process, kurā mēs esošo piesārņojumu pārvēršam citā formā, vienkārši izņemam to no ūdens un nogādājam atkritumu izgāztuvēs. Tālāk mums ir dažādos līmeņos attīrīts ūdens, kas vienkārši tiek izvadīts ārā dabā, vidē. Bet notekūdeņi satur resursus – tās ir gan barības vielas, gan pats ūdens, gan enerģija," norādīja Lavrinovičs.
Tas pats fosfors ir ierobežots resurss, un tā ieguves vietas arvien samazinās. Ar mikroaļģu palīdzību fosforu no notekūdeņiem iespējams atgūt, un nākotnē tas varētu pavērt plašas iespējas, norādīja pētnieks.
