Некоторые бактерии могут расщеплять токсичные загрязнители.
Мы думаем о бактериях как о вредных, вызывающих болезни невидимых существах. Но на самом деле опасны лишь некоторые виды. Большинство бактерий хороши, и без них жизнь на Земле была бы невозможна.
Бактерии способствуют разложению мертвых животных и растений и приносят на Землю ценные питательные вещества. Некоторые виды также помогают очищать окружающую среду от вредных загрязнителей в процессе, называемом биоремедиация. Благодаря использованию методов биоремедиации токсичные вещества, такие как тяжелые металлы и нефть, больше не вредны для окружающей среды. Бактерии также являются дешевыми и точными датчиками токсичных химикатов.
Значимость
Самыми многочисленными организмами в почве являются бактерии. Они являются необходимой частью биогеохимических циклов, в которых углерод, азот, сера и фосфор рециклируются между живыми существами и окружающей средой. Без этих циклов не было бы обмена элементами, которые составляют основу белков, сахаров и жиров - не было бы жизни.
Бактерии как биосенсоры
По данным Агентства по охране окружающей среды США, промышленность США ежегодно производит 292 миллиона тонн опасных отходов, при этом не менее 40 миллионов тонн выбрасываются в окружающую среду. Традиционные химические анализы для определения и обнаружения токсичных отходов дороги и часто неточны. Поэтому ученые разработали биосенсоры, представляющие собой генетически модифицированные бактерии, которые могут определять местонахождение загрязнителей.
Биосенсоры не требуют дорогостоящих химикатов или оборудования и работают в считанные минуты. Некоторые бактерии излучают свет, когда сталкиваются с определенным токсичным химическим веществом. Другие излучают свет, пока они здоровы, но останавливаются, если они были убиты токсинами.
Бактерии как борцы с загрязнением
Промышленные тяжелые металлы и токсичные синтетические органические химические вещества, включая пестициды, нефтепродукты, взрывчатые вещества и антипирены, представляют серьезную опасность для окружающей среды и здоровья. Они попадают в почву, воздух и воду и чрезвычайно устойчивы к естественным процессам разложения. В биоремедиации используются определенные бактерии, которые переваривают токсичные вещества и превращают их в менее вредные. В некоторой степени биоремедиация происходит естественным путем, но обычно она усиливается за счет добавления бактериальной «пищи», такой как фосфор и азот, которые улучшают рост бактерий и более эффективно очищают химические вещества. Биоремедиация обычно дешевле и менее трудоемка, чем традиционные технологии.
Специально отобранные бактерии
Биоаугментация - это безопасный способ удалить масло из морской воды.
Промышленное загрязнение и разливы нефти часто имеют масштабы, требующие усиленной биоремедиации, когда исследователи отбирают бактерии, которые растут конкретно на определенном загрязнителе, или генетически модифицированные бактерии, которые могут метаболизировать конкретный загрязнитель. Добавление таких бактерий называется биоаугментацией, которая используется для очистки воды от разливов нефти. Кроме того, исследователи генетически изменили радиационно-устойчивые бактерии, чтобы сделать их более полезными при очистке участков, загрязненных радиоактивными материалами.
Значимость
Хорошие бактерии - необходимые очистители токсичных отходов, и без них многие экологические происшествия обернулись бы катастрофами. В 1989 году корабль Exxon Valdez врезался в риф недалеко от побережья пролива Принца Уильяма на Аляске, что привело к одному из крупнейших разливов нефти в истории. Исследователи все еще работают над тем, как полностью очистить эти нетронутые воды. В первые пять лет после аварии нефть исчезла примерно на 70 процентов из-за успешной биоремедиации.
Это чрезвычайная ситуация?
Если вы испытываете серьезные медицинские симптомы, ознакомьтесь со списком признаков того, что вам требуется экстренная медицинская помощь в Национальной медицинской библиотеке, или позвоните по номеру 911. Если вы подозреваете, что у вас COVID-19, воспользуйтесь программой самопроверки коронавируса CDC.