Статья: Экологические аспекты современной биотехнологии

Индустриализация народного хозяйства связана с увеличением потребления энергии, превращением сельскохозяйственных угодий в дороги, строительные площадки, созданием крупных заводов, выбрасывающих в атмосферу и водоемы вредные ве­щества. Тревогу вызывает также усиление вырубки леса. Умень­шение лесных массивов отрицательно влияет на водный режим, приводит к изменению ландшафта, уничтожению многих видов фауны и флоры, особенно в субтропических зонах, ухудшает газообмен в атмосфере и очистку воздуха. Загрязнение атмосфе­ры диоксидом серы приводит к «кислотным дождям», атомная энергия опасна радиоактивным заражением среды в случае ава­рий. Строительство гидроэлектростанций связано с затоплением сельскохозяйственных угодий, уменьшением рыбных ресурсов, ухудшением самоочищения воды и рядом других последствий.

Российским учёным хорошо известно, что крупнейшие реки Волга, Днепр, Обь, Иртыш и озера Байкал, Севан, Ладожское и другие страдают от сброса сточных вод промышленных предприятий и агропромышленного комплекса.

Серьёзная экологическая ситуация складывается и на биохимических заводах, производящих кор­мовые дрожжи на основе парафинов нефти. Здоровью чело­века угрожают не только стоки, но и атмосферный воздух, в ко­тором увеличено содержание дрожжей из рода Candida. Дейтельность таких заводов сейчас в основном, приостановлена.

В крупных городах большую экологическую проблему представляют твердые и жидкие отходы. Ежедневно каждый город­ской житель в среднем выбрасывает 2—3 кг различных отходов, половина которых — бумага и упаковочные материалы. Только в Москве на свалку ежегодно вывозят 8—10 млн т отходов, в том числе 5 млн т коммунальных. Для размещения этой массы от­ходов в Подмосковье имеется сотни свалок; их площадь ежегодно увеличивается на 40 га, так как вокруг свалки создают санитарную зону шириной 500 м. Общая площадь, занятая свалками, в Подмосковье ежегодно увеличивается на 1000 га. На улицах Нью-Йорка ежегодна собирают 8 млн т отходов, Токио — 4,5 млн т, Лондона — 3 млн т. Во многих приморских городах коммуналь­ные отходы загружают в контейнеры и сбрасывают в море.

Большую опасность, чем твердые отходы, для экологии представляют жидкие стоки. Если в начале столетия каждый горо­жанин для индивидуальных нужд потреблял в сутки 15—20 л воды, то сегодня в индустриально развитых странах эта цифра возросла до 350—400 л. Если учесть еще индустриальный расход воды, то на одного человека суточный расход воды составляет около 4 м³ . В ФРГ ежегодно расходуют около 30 км³ воды, из них 7 км³ —- для инди­видуальных нужд и 24 км³ — для промышленности. Всего же население планеты ежегодно расходует около 6000 км³ воды. Эта вода в виде стоков поступит обратно в биосферу. Подсчитано, что за последние 100 лет промышлен­ность выбросила в окружающую среду более 1,5 млн т мышьяка, 1,0 млн т никеля, 900 тыс. т кобальта, 600 тыс. т цинка, 125 тыс. т ртути и миллионы тонн других веществ.

В последнее время в связи с химизацией сельского хозяйства в водоемы и реки попадают в больших количествах пестициды, гер­бициды, дефолианты, антибиотики, дезинфицирующие средства, азотистые и фосфорные соединения. Домохозяйки и предприятия после мойки, стирки и химической обработки одежды со стоками сбрасывают много поверхностно-активных веществ. Энергетика и транспорт загрязняют среду нефтепродуктами. Все это самым серьезным образом угрожает человеку.

Экологическую ситуацию, сложившуюся в мире, можно характеризовать так.

Последствия

Сельское хозяйство Эрозия почвы, ее уплотнение, засорение химиката-

ми, сорняками, уменьшение гумуса

Водоемы Засорение химикатами, уменьшение рыбных запасов,

изменение водной фауны и флоры

Биосфера Исчезновение к 2000 г. 15—20 % видов животных и

растений главным образом в результате вырубки

тропических лесов и попадания химикатов в водоемы

Человек Болезни, генетические сдвиги, трудности в хозяй­ственной

деятельности

Атмосфера, климат Засорение атмосферы газами, SO ₂ , NaO , CO ₂ , CO ;

запыление; кислотные дожди (рН 4,5—5,7); разру­шение слоя озона от действия фреона, N ₂ O , повы­ шенная радиация УФ-лучей

Суммируя сказанное и другие негативные последствия антропогенного действия человека, экологи обоснованно предупреж­дают общественность и правительства о необходимости принятия неотложных мер по защите окружающей среды.

Характеристика стоков перерабатывающей промышленности

Состав промышленных сточных вод сильно различается и зависит от характера производства (табл. 2—4).

Например, при первичной обработке на молочных заводах из 1 т молока образуется около 40 кг стоков. Содержание сухого вещества в этих стоках обычно не превышает 1 %, рН 4,8—6,8, ХПК 1240—7800 мг/л. При дальнейшей переработке молока из 1 кг молока образуется от 0,1 до 6 кг сточных вод в зависимости от вида получаемого продукта. Как видно из табл. 2, степень загрязнения стоков при производстве одного и того же продукта сильно варьирует, что свидетельствует о нестандартности технологического про­цесса.

На мясокомбинатах образуются стоки, сильно загрязненные кровью, жиром, экскрементами, частицами мяса, шерстью, различными солями. При получении 1 т мяса образуется около 30 кг крови, которую необходимо максимально использовать, так как кровь имеет ХПК свыше 200000 мг/л. При влажной горячей обработке мяса образуется сточная жидкость с ВПК около 30 000 мг/л.

Таблица .2. Сточные воды, образуемые при производстве молочной продукции

Продукт	Количество стоков, кг/кг	ВПК, мг/л
Молоко сгущенное сухое Мороженое Сыр Масло	0,1—5,4 1,0—3,3 1 ,5—5,9 0,8—5,6 1,6-5,7 0,8	200—7800 200—13000 20—4600 1900—20400 1000—3500 850

Таблица 3. Характеристика стоков мясокомбинатов

Показатель	Бойня крупного рогатого скота	Производство говядины	Переработка птицы
Потребление воды на 1 т готово-	3—27	10—16	15—100
го продукта, м3 /т
ВПК, мг/л	200—6000	200—1200	100—2400
Содержание, мг/л
нерастворимых СВ	750—5000	100—1500	75—1500
жиров	800—2200	10—550	100—400
общего азота	30—300	До 10	50—100

Таблица 4. Характеристика стоков рыбных заводов ( Loehr , 1984)

Процесс

ВПК, мг/л

Содержание СВ, мг/л

Масса СВ в 1 т рыбы, кг

Обработка рыбы

влажная

сухая

Приготовление лососины Обработка крабов Приготовление селедки Приготовление рыбных ма­ринадов Производство рыбной муки

600—1200

100—1100

173—3900

320—1000

3200—5800

6900—14000

46 000—490 000

150—960

30—230

88—7400

135—660

1150—5300

1500—4600