1.4. Накопление загрязнений гидробионтами

Особенностью гидробионтов является крайне низкий, по сравнению с наземными организмами, барьер для проникновения веществ из окружающей среды.

В том числе этими веществами могут быть и радионуклиды. Растворенные в воде вещества проступают в организм гидробионтов не через пищевые цепочки, как это в основном происходит на суше, а также через поверхность тела или через жабры. 

Некоторые гидробионты поглощают и удерживают радионуклиды поверхностью тела, т.е. адсорбируют. Морские водоросли, например, адсорбируют Zr⁹⁵ Nb⁹⁵ Ru¹⁰⁶ Ce¹⁴⁴.

Наиболее интенсивно происходит адсорбция и поглощение тех радионуклидов, которые образуют с органической материей частицы или коллоиды. Поэтому, по сравнению с наземными организмами, основным загрязнителем этих организмов не являются Sr⁸⁹, Sr⁹⁰, I¹³¹, Сs¹³⁷, так их соединения хорошо растворимы в воде. 

Вместо этого, происходит накопление таких изотопов, как Mn⁵⁴, Fe⁵⁵, Fe⁵⁹, Co⁵⁷, Co⁵⁸, Co⁶⁰, Zn ⁶⁵, Y⁹⁰, Y⁹¹, Zr⁹⁵, Nb⁹⁵, Ru¹⁰³, Rh¹⁰⁶, Ce¹⁴⁴-Pr¹⁴⁴.

2. Биодеструкция природных и синтетических полимерных материалов.

0. 2.1. Разложение природных полимеров

К природным полимерам относят целлюлозу и гемицеллюлозы, амилопектин, амилоза, крахмал, хитин, хитозан и т.д.

Разложение природных полимеров происходит под действием таких факторов: солнечный свет, тепловые излучения, вода, кислород воздуха, микроорганизмы, механические воздействия.

Ферментативное разложение природных полимеров вызывают специфические для данного класса полимеров ферменты (целлюлазы, амилазы, хитиназы). Механизм их действия носит эндо- (1) или экзо-характер (2), что определяется местом прикрепления молекулы фермента к полимерной цепи.

В первом случае цепь рвется на крупные отрезки, размер которых постепенно сокращается. Во втором случае атака фермента направлена на концы цепи и сопровождается сразу выделением низкомолекулярного вещества.

Стадии биоразложения полимеров.

• Первичная биодеградация – это изменения химической структуры и специфических свойств полимера.

• Полная биодеградация – это общая минерализация полимера с образованием CO₂ или CH₄, а также воды, минеральных солей и новой биомассы (новых клеточных компонентов).

0. 2.2. Биодеградация ксенобиотиков лигнолитическими микроорганизмами

Среди микроорганизмов особое внимание заслуживают - базидиомицеты (Basidiomycetes), к которым относится L. tigrinus, как организмы способные осуществлять полную биодеградацию лигноцеллюлозных субстратов и некоторых ксенобиотиков за счет продуцирования комплекса внеклеточных ферментов лигнолитического комплекса (ВЛФК). В работах Ревин и др. 2000, Кадималиев и др. 2004, 2006, было показано, что биообработка лигноцеллюлозы данным грибом ведет к образованию дополнительных активных группировок, которые в процессе прессования формируют новые связи. При этом лигнин, подвергнутый грибной обработке, выступает пластификатором, и одновременно, гидрофобизирующей добавкой. Несмотря на существенные преимущества этой технологии она до сих пор не реализована прежде всего из-за больших экономических затрат, обусловленных тем, что из-за недостаточной ферментативной активностью инокулята гриба, процесс получения активного инокулята и обработки отходов и ксенобиотиков занимает много времени – около 9 суток.

По мнению ряда авторов (Hammell 1983, Hatakka 1986, Капич 1993) в процессе биодеградации лигнина участвуют радикалы, источниками которых могут быть липиды лигнолитических грибов (Феофилова 1987, 1998). Исследование этого вопроса позволит лучше понять механизмы биодеградации лигноцеллюлозных субстратов и ксенобиотиков фенольной природы, повысить эффективность и сократить длительность процессов делигнификации и модификации отходов древесины, оптимизировать условия получения биопластиков.