Előfizetés a lapra

Baktériumok bevetésen

A hét kutatója, biológia, interjú, kármentesítés, mikrobiológia, ökológia, szennyezés

2016/01/21

Idén nagy port vert fel a médiában a budapesti Illatos út ügye: több ezer hordónyi veszélyes vegyi anyagot találtak a Budapesti Vegyiművek magára hagyott telephelyén. A hordók egy részét már elszállították, de a talajban még mindig ott a szennyezés, és a közeli lakóházakból vett pormintákban is kimutatták az egészségre veszélyes DDT-t. Hasonló botrány tört ki a Hortobágyon is. Mit lehet tenni ilyen esetekben? És hogy jönnek a képbe a baktériumok? Erről kérdeztük Márialigeti Károlyt, az ELTE Mikrobiológiai Tanszék egyetemi tanárát.

– Ha szennyezést találnak egy volt ipari területen, akkor gyakran a mikrobiológiához fordulnak a kármentesítés során. Miért érdemes baktériumokat alkalmazni?

– A biológiai kármentesítő módszerek gyakran olcsóbbak és hatékonyabbak, mint a hagyományos talajcserével, szivattyúzással, kémiai kármentesítéssel végzett eljárások. Ennek több oka is lehet. Ezek közül a legfontosabb, hogy mivel a mikrobák, mikroorganizmusok élőlények, ha számukra hasznot hajt a szennyező anyagnak az elbontása, átalakítása, akkor nyilvánvalóan szaporodni is fognak. Tehát nem kell a szennyezett terület minden részéhez fizikai módon eljutni, hanem maguk a mikrobák fogják ezt megtenni.

– Tehát beoltják a szennyezett talajt ezekkel a baktériumokkal? Milyen változatai vannak ennek a mikrobiológiai módszernek?

– Több megoldás lehetséges. Leggyakrabban az eredetileg is zajló mikrobiológiai folyamatoknak a serkentését végzik – ezt biostimulációnak nevezzük. A stimuláció folyamatát legjobban talán úgy lehet megérteni, ha egy kőolajszármazék-szennyezést képzelünk el. Ez szénhidrogén, melyben nagyon nagy mennyiségben található szén, ugyanakkor igen csekély mennyiségben van benne nitrogén, foszfor és egyéb más anyag. Vagyis ha azt szeretném, hogy a mikroba ezt a nagy mennyiségű szenet hasznosítsa, átalakítsa, szén-dioxidot csináljon belőle, akkor a test anyagi felépítéséhez más biogén elemeket – nitrogén és foszfor vegyületeket és így tovább – kell kijuttatnunk a területre, hogy serkentsük a mikroorganizmusok működését. Ezzel felgyorsítjuk az anyagok bomlását.

Az ELTE Mikrobiológiai Tanszékén izolált és leírt fenolbontó Ottowia pentelensis baktérium níluskékkel és szafraninnal festett mikroszkópi képe. A pirosas színű vastag sejtekben láthatóak a kék színű poli-hidroxi-alkanoát szemcsék. A méretvonal 10 mikron.

– Ebben az esetben már eleve jelen vannak a talajban a szükséges mikroorganizmusok?

– Igen, és ezeknek a működését serkentjük, gyorsítjuk. A másik esetben a terület mikrobaközösségeit vagy egyéb élő közösségeit kiegészítjük máshonnan odavitt fajok segítségével. Ezeket a fajokat vagy törzsgyűjteményekből gyűjtjük össze, vagy laboratóriumban hozzuk létre akár genetikai módosítási eljárásokkal is, vagy pedig azt is megtehetjük, hogy a szennyezett környezetből izoláljuk a bontó mikroorganizmusokat, és azokat tenyészetben feldúsítva visszaoltjuk velük a területet. Bioaugmentációnak nevezik ezt az eljárást. Az augmentáció magyarra fordítva azt jelenti, hogy kiegészítjük, kibővítjük a mikrobaközösségeket vagy az élőközösségeket.

- A nagyobb, „szabad szemmel is látható” méretű élőlényekkel – állatokkal, növényekkel és gombákkal – foglalkozó természetvédelemben nem szeretik az adott társulástól idegen fajok behurcolását, mert azok egy része invazívvá válik. A mikrobiológiában nincsenek ilyen megfontolások?

– Lényeges kérdésre tapintott! Elméleti és gyakorlati szempontból is fel kell tenni a kérdést, hogy a mikrobáknak vajon van-e életföldrajza, az egyes fajoknak jellegzetes területi elterjedése, vagy pedig kicsiny méretük miatt Földünkön mindenütt mindegyik faj megtalálható. A kozmopolita fajokból pedig a környezeti feltételek választják ki az aktuális közösségalkotó elemeket. Egyes kórokozók határozott geográfiai elterjedési jellegzetességeket mutatnak. A legújabb kutatások eredményei pedig arra utalnak, hogy a nem kórokozó baktériumok is endemikusak (bennszülöttek) lehetnek.

– Mi a mikrobiológiai kármentesítés harmadik módszere?

– Nagyon sok fejlesztés történik az utóbbi évtizedekben annak érdekében, hogy a környezetben a fölösleges genetikai információ, vagyis a mikrobiális kromoszómák mennyiségét ne növeljük. Ilyenkor enzimtechnológiákat próbálnak bevetni a szennyezések elbontására.

– Mit jelent az enzim kifejezés?

– Az enzimek elsősorban fehérjék, amelyek valamilyen másik anyagnak az átalakítási képességével rendelkeznek. Ezeket az enzimeket bevetve, egy anyag átalakítható valami olyanná (biotranszformáció), amely utána akár már természetes folyamatok során le fog bomlani. Ügyes, kombinált eljárásokkal egy anyagnak a teljes ásványosítását, teljes mentesítését is el lehet érni.

Az Illatos úti elhagyott gyártelep (BAJOMI BÁLINT FELVÉTELEI)

– Ha jól tudom, a mosóporokban is vannak ilyen enzimek. Ugyanezeket lehet használni a kármentésnél is?

– Igen, az átlagember is találkozik ezekkel az enzimtechnológiákkal. Akár a forraló mosásban is használhat valaki enzimaktivitású mosószert, de a ma divatos hideg vízben történő mosásnál is mindig enzimaktivitású mosószereket, géleket használnak. A ruhák nagyon gyakran zsírszennyezettek, részben a testünk faggyúmirigyei által kiválasztott faggyútól. Ennek a mosására lehet használni lipáz enzimeket. Ezen vegyületeket nemcsak a mosóporban lehet használni, hanem például a csatornatisztításban, a csatornák lefolyójában felhalmozott zsírok eltüntetésére is. De akár egy környezetszennyezés után is be lehet vetni őket.

– Hogyan zajlik a kármentés folyamata? Mi történik akkor, hogy ha rábukkannak egy adott iparterületen régen ott lévő, akár sok ezer hordónyi vegyi anyagra?

– Van ennek egyfajta kötelező, vagy erőteljesen ajánlott menete, amely előírja, hogy mit kell csinálni. Logikai sorrendben meg kell tudnunk, hogy pontosan mi a szennyező, milyen anyagok szennyeznek. A szennyezők sajnos ritkán magányos vegyületek, nagyon gyakran komplex szennyező közegeket találunk. Meg kell találni a szennyezésnek a gócát, fel kell deríteni azt a területet, amire a szennyezés kiterjed. Meg kell állapítani, hogy a szennyezés nyugalomban van a területen, tehát nem terjed már tovább, vagy pedig valamilyen módon talajvízzel, levegővel, egyébbel terjed. Ezt követően pedig kidolgoznak egy kármentesítési beavatkozási tervet. Ez a dokumentum a szennyezéstől függően javasolhat fizikai, kémiai, biológiai beavatkozásokat. Például tanácsolhatnak talajcserét, vagy az elvitt góc erőteljesen szennyezett anyagait égetésre küldhetik; esetleg szennyvíztisztítóba, komposztálóba is be lehet tenni. Helyszíni beavatkozást is lehet tervezni. És persze a célértékekig csökkenteni kell a szennyezésnek a koncentrációját: a legnehezebb dolgok közé tartozik annak a megbecslése, hogy a meghatározott célérték elérése mennyi idő, hány év alatt fog bekövetkezni. Utána ezt a beavatkozási tervet a hatóságok jóváhagyják, majd az abban megfogalmazottak szerint, a hatósági előírásoknak megfelelően neki kell kezdeni a kármentesítés folyamatának. A végeredmény pedig valamilyen területhasználati célnak felel meg, akár rekreációs övezet is lehet.

– Például park?

– Igen. Vagy egy lakóövezet, esetleg egy ipari övezet. Nyilvánvaló, hogy ennek megfelelően a határértékek is különböznek.

– Gondolom, jelentős költségvonzata is van ennek a munkának.

– Sajnos igen. Van egy alapelv a kármentesítésben: a szennyező fizet. A szennyező cégnek – tőkés viszonyok között – jó esetben van tulajdonosa, és olyankor a tulajdonos fizet. Magyarországi viszonyok között, főként a rendszerváltoztatás előtti időkből származó szennyezéseknél sokszor nincs tulajdonos, mert csődbe ment a vállalat, felszámolták, vagy az állam a tulajdonos. Tehát nagyon gyakran közpénzekből kell ezt a kármentesítést finanszírozni. Ha csak a napi sajtót figyeli az ember, akkor is tudja, hogy egy-egy kiemelt kárhelynél nem is 10, hanem 100 milliárdos nagyságrendben beszélnek a költségekről.

 BAJOMI BÁLINT.

 

2015/46