Криобиологические сосуды > Окружающая среда и биотехнология > Пестициды

Пестициды


Слив отходов производства пестицидов сегодня строго контро­лируется; технология очистки сточных вод или их детоксикации хорошо разработана, хотя остается сложной и многообраз­ной. Она включает сначала экстракцию пестицидов растворителями, а затем обычную биологическую обработку. Для ликви­дации непредусмотренных выбросов, происходящих при утечках или при промывке и замене контейнеров с пестицидами, подхо­дящая технология пока отсутствует. Пестициды попадают в окружающую среду и в результате использования их для об­работки сельскохозяйственных культур. Большинство пестици­дов расщепляются бактериями и грибами. Превращение исход­ного пестицида в менее сложные соединения нередко осуществ­ляется при участии сообществ микроорганизмов. Были описаны различные стадии и промежуточные -продукты- процессов деградации--ДДТ, идущей, например, в ходе сопряженного метоболизма и приводящей к полной минерализации этого стой­кого пестицида. Часто из среды, содержащей ксенобиотик, можно выделить сообщества такого рода, в которых он служит не основным источником углерода, а источником фосфора, се­ры или азота. Чрезвычайно высокая токсичность пестицидов зачастую утрачивается на первой же стадии их модификации. Зто позволяет разработать относительно несложные микробиологические способы их детоксикации. Например, в результата-гидролиза может значительно уменьшиться токсичность пести­цида или увеличиться вероятность биодеградации. Для этого-хорошо было бы использовать внеклеточные ферменты, способ­ные функционировать в отсутствие коферментов или специфи­ческих факторов и осуществлять детоксикацию разнообразных пестицидов. Это могут быть такие гидролазы,   как   эстеразы,. ациламидазы и фосфоэстеразы. Чтобы   выбранный   фермент можно было применять in situ, он должен обладать подходя­щей кинетикой в широком диапазоне температур и рН, быть нечувствительным к небольшим   количествам   растворителей или тяжелых металлов, не ингибироваться субстратом при кон­центрациях, характерных для содержимого   очистных систем, а также хорошо храниться. В ряде случаев в качестве биоло­гического агента детоксикации была испробована паратионгид-ролаза, выделенная из Pseudomonas sp. С ее помощью удалось удалить 94—98% остаточного паратиона (около 75 г) из кон­тейнера с пестицидом за 16 ч при концентрации субстрата 1°/о (по весу). Забуференные растворы паратионгидролазы исполь­зовали также для детоксикации паратиона в разливах на поч­ве, где его концентрация, по-видимому, была   весьма   высока-Скорость разложения паратиона в этом случае зависела от ти­па почвы, влажности, буферной емкости раствора и концент­рации фермента. При этом значительные количества пестицида были обезврежены всего за 8 ч. Как показали лабораторные эксперименты, еще одна возможная сфера применения иммоби­лизованных ферментов — это очистка сточных вод. Были опи­саны гидролазы для детоксикации других пестицидов. Многие из них обладают широкой субстратной   специфичностью,   что открывает большие возможности для создания других простых систем детоксикации пестицидов. В будущем подобные систе­мы смогут применяться при промывке промышленных химиче­ских установок и реакторов, ферменты в виде аэрозолей — для удаления пестицидов с поверхностей, а ферменты в сочетании с пестицидами — для быстрого разрушения пестицидов после их использования.