Біологічні методи промислової мікробіології в екобіотехнології

Для вирішення екологічних проблем найчастіше вдаються до використання біологічних методів.

Методи біологічних досліджень включають різні методики та способи визначення:

• порівняльно описовий;

• експериментальний;

• спостережний (моніторинговий);

• статистичний;

• моделювання.

Особливо ефективним для контролю зовнішнього середовища є використання принципів складової частини біотехнології - промислової мікробіології, оскільки експериментальні експрес методи з застосуванням біооб’єктів мають певні переваги над іншими методами.

Переваги біологічних методів:

• технологічні мікробні продуценти синтезують потрібні людині речовини (білки, амінокислоти, вітаміни, ферменти, інші органічні сполуки) в сотні разів швидше, ніж рослини чи тварини;

• біотехнологічні процеси здійснюються на спеціальних підприємствах за використання екологічно безпечних технологій;

• підприємства можуть функціонувати в будь-якій географічній зоні, в тому числі на залишених землях;

• значна кількість відходів сільськогосподарського виробництва та інших галузей народного господарства є сировиною для мікробіологічних виробництв;

• виключається екологічно небезпечне втручання в навколишнє середовище у вигляді пестицидів, добрив.

Промислова біотехнологія та біоіндустрія в цілому вважається екологічно безпечною галуззю з майже безвідходними виробництвами. Проте дотримання біобезпеки біотехнологій та моніторинг біотехнологічних виробництв є профілактичними мірами запобігання впливу потенційних технологічних повітряних та водних викидів, що можуть містити живі та мертві (непатогенні) клітини продуцентів біопродуктів, на кругообіг речовин у навколишньому середовищі, а також можливі впливи (індивідуальна алергічна надчутливість, сенсибілізація) клітин чи їх метаболітів на здоров’я обслуговуючого персоналу та навколишнього населення.

Біологічні методи очищення та контролю стоків

Охорона і раціональне використання водних ресурсів - одна з ланок комплексної світової проблеми охорони природи.

В природних водоймах та ґрунті проходить біологічне самоочищення, проте стічні води агропромислового комплексу та стоки життєдіяльності людини необхідно піддавати також примусовому очищенню

До 1992 р у світі було розроблено 27 технологій очисного лікування довкілля, з яких 6 основані на біотехнологічних методах, що передбачають застосування промислових мікроорганізмів, здатних усунути різноманітні забруднення (особливо забруднення органічними сполуками та нафто добувними та переробними шламами та розливами).

Загальні умови здійснення біологічного очищення

Біологічне очищення є основою зовні простого та примітивного, але насправді складного процесу перетворення органічних речовин в забруднених токсично-промислових чи побутових стічних вод на чисту екологічно безпечну та біологічно повноцінну воду. Біологічні процеси відбуваються у воді на всіх етапах її утворення та проходження через очисні споруди.

Біологічне очищення стічних вод може здійснюватися:

• в природних умовах (поля зрошування, поля фільтрації, біологічні ставки);

• в спеціальних штучних спорудах (аеротенки, біофільтри, метантенки).

Фізико-хімічний аналіз стоків та водойм дозволяє контролювати та виявляти окремі речовини, а також проводити дослідження популяційних ефектів циркулюючих забруднень в різних екосистемах, здійснювати визначення організмів-індикаторів забруднення довкілля за допомогою основних методик біоекологічного аналізу організмів, популяцій та біоценозів.

Штучне культивування мікроорганізмів (детоксикантів, деструкторів чи деградантів забруднень стічних вод) в спеціально створених для них сприятливих зовнішніх умовах (склад живильного середовища, надлишок розчиненого кисню, температура) різко прискорює біологічне очищення стічних вод, хоч і вимагає додаткових витрат.