В СОГЛАСИИ С ПРИРОДОЙ

ПЛОДОРОДИЕ И ЭКОЛОГИЯ
БИОТЕХНОЛОГИИ
ОБОРУДОВАНИЕ
ДОМАШНИЙ
БИОЗАВОД
РОЦ РСТ
ТРУДЫ
НПС

Обоснование необходимости альтернативного биологического земледелия

Панацея земледелия - химизация сельского хозяйства в СССР - показала убедительные "результаты" - отставание средних урожаев зерновых по сравнению с Европой в 3.8 раза (СССР - 18,4 ц/га, Голландия - 69,3 ц/га). Незначительное повышение урожая в абсолютном выражении требует с каждым годом всё большего количества минеральных удобрений, эффективность их применения падает. Использование обезвоженного аммиака, аммиачной воды, углекислого аммония и ядохимикатов привело к стерилизации почв, разрушению естественных агробиоценозов, уничтожению природных фабрик гумуса. Вместо натурального гумусного питания и разумной минеральной добавки в рацион растения стали получать искусственное, несбалансированное. Использование неправильно приготовленной органики (незакомпостированный навоз) потребовало интенсивного применения ядохимикатов в борьбе с сорняками. Растения, с подорванным химикатами имуннитетом, не способны противостоять насекомым-вредителям, что требует новой защиты, новых ядов. В конечном счете, получаем низкие урожаи несъедобной, быстропортящейся продукции, характеристики которой колеблются около планки предельно допустимых концентраций отравляющих веществ. Как это отражается на здоровье человека подскажет медицинская статистика и факты роста рождения больных детей. Человек сам себя выживает с Земли. Повсеместно ли это?

В развитых странах, где здоровье человека - категория экономическая, начиная с 40-х годов, внедряют биотехнологии, имитирующие естественные природные процессы при интенсивных условиях. Природа тратила 300 лет на 1 см плодородного слоя, сейчас естественные фабрики разрушены антропогенными факторами, и получать гумус приходится в искусственных условиях.

В США более 1400 крупных специализированных производств по переработке органики в гумус, более 500.000 фермерских хозяйств перешли на систему биологического земледелия, средняя урожайность зерновых достигла 60 ц/га (117 ц/га), кукурузы (зерна) - более 100 ц/га.

В Германии выделяются крупные государственные субсидии для ведения биологического земледелия без ядохимикатов и химических удобрений, в течении 5-ти лет крестьяне получают 425 марок в год за 1 га под чистое производство. Мировой производитель вермикомпоста (продукта переработки органики дождевыми червями) закупает его, осуществляя заботу о здоровье нации.

В Японии с начала 80-х годов интенсивно внедряются биотехнологии, миллиардные затраты окупились за три года, островное государство с дефицитом посевных площадей в 1985 году полностью обеспечивает потребности страны всеми видами продовольствия, сокращает 1,7 % посевных площадей, устраняя перепроизводство.

Показателен опыт Саудовской Аравии (пустыня); завезенный из Европы биогумус и биотехнологии, дали возможность экспортировать за четыре года 8543 тысячи тонн пшеницы, 30.000 тонн свежего коровьего молока ежегодно.

Помимо количественных показателей повышения урожаев и плодородия почв, наблюдаются качественные изменения получаемых продуктов, 35 % населения США имеют возможность удовлетворять свои потребности в только чистых продуктах.

Начиная с 80-х годов в СССР стали развиваться биотехнологии. Культура беспозвоночных, как основной инструмент, в качестве товара перекочевал из-за рубежа, а на технологии наложено эмбарго. Цивилизованный мир готов предоставить гуманитарную помощь, а не стратегические технологии. Старые способы культивирования "красного калифорнийского червя" стали интенсивно распространяться во многих регионах. Желание простым путем (есть куча отходов и кучка червей, в результате - куча золота) быстро решить проблемы сельского хозяйства имели не только позитивный характер. Некоторые хозяйства Крыма попробовав этот способ отказались из-за трудоемкости и низкого качества вермикомпоста. Стратегические технологии требуют стратегического подхода - необходимы: индустриальные высокопроизводительные способы использования биоматериала, дающие возможность глубокой переработки органики, получения высококонцентрированных удобрений с эффектом пролонгированного действия; внедрение этих способов и устройств на предприятиях с высокой культурой производства, с целью получения качественной продукции; научно-обоснованная система финансового менеджмента предприятия, с разумной маркетинговой политикой (налоговая политика предприятия и сбыт); оптимальное использование вермикомпоста сельхозпроизводителями, с учетом особенностей земледелия в конкретном регионе; получение чистых диетических продуктов питания и использования их, в первую очередь, с оздоровительными целями (детские учреждения, профилактории, лечебницы), подготовка сознания нашего человека к необходимости потребления здоровой пищи.

Экологические чистые продукты биотехнологий - средства выживания человека в условиях экологического дисбаланса

Чистые продукты биотехнологий - продукт использования экологически чистых удобрений. Вермикомпост (червокомпост, биогумус) - высокоэффективное, концентрированное удобрение с эффектом защиты растений от болезней, средство новообразования и регенерации почв, повышает урожайность сельхозкультур по сравнению с традиционными удобрениями в 2-2,5 раза, улучшает качество продукции - снижение концентрации отравляющих веществ, повышение содержания аскорбиновой кислоты в продуктах в 2-7 раз, сокращение сроков созревания на 10 дней, увеличение жизненного потенциала, энергетиеи продуктов и сроков их хранения в прекрасном виде. В сухом веществе вермикомпоста содержится до 30 % гумуса, азота 0,8-2,0 %, пятиокиси фосфора 0,8-2,0 %, окиси калия 0,7-1,2 %, окиси магния 0,3-0,5 %, окиси кальция 2,0-3,0 %, процентный состав зависит от питательности исходного сырья, глубины его переработки. Стимуляция роста и развития растений, повышение качества продукции при внесении вермикомпоста объясняются не только его химическим составом. Положительные эффекты вызваны также и высоким микробным насыщением гумуса (2*1012 - колоний бактерий). Вермикомпост, в отличии от минеральных удобрений, по своему действию является динамическим живым материалом. Бактерии, попадая в почву продолжают процессы гумификации и нарабатывают "почвенный клей". Гумус в почве "заключает сделку" с корнями растений по ионному обмену, гранулированность вермикомпоста (копролиты) позволяет растянуть процессы питания растений, ограничить интенсивный вынос растениями легких фракций азота, исключая насыщение растений нитратами, таким образом растения получают дозированное, сбалансированное питание пролонгированного действия. Копролиты дождевых червей являются своего рода "саркофагами" для солей тяжелых металлов, образуя хелаты, сформированные гуматы тяжелых металлов не воспринимаются корневой системой растений. Основное экологическое свойство гумуса - связать тяжелые металлы и радионуклиды в почве, противодействовать их выносу и усвоению растениями. Экологические последствия деятельности человека (антропогенный фактор), связанные с выхлопными газами, металлургией, химическим и др. производством, сказываются на здоровье человека в меньшей степени в районах интенсивного применения гумусных удобрений (США, Канада, Западная Европа, Япония и др.), где человек позволяет природе с помощью гумуса восстанавливать разрушающиеся биоценозы.

Интересны результаты действия биологически активных веществ фитогормонов, антибиотиков при лечении растений гумусом от гнилостных заболеваний, от поражения железистым хлорозом и др.

Вермикомпост является "ключом" для расширения канала насыщения овощей и фруктов аскорбиновой кислотой (относительные результаты увеличения показал электрод Кларка по грушам - в 7 раз, яблокам - в 6,4 раза, моркови - в 5,5 раза, салату - в 4,6 раза, картофелю - в 3,2 раза; в абсолютном увеличении приоритеты по гороху, апельсинам, смородине).

Пристальное внимание ученых разных стран, в том числе ученых НПС "Плодородие и экология" (г. Ижевск, Россия), привлекает биологическая активность вермикомпоста, дождевых червей, продуктов, выращенных на вермикомпосте.

Ещё древний исследователь подметил уникальные возможности дождевых червей в исцелении людей, страдающих недугами, неизлечимыми другими способами.

Природа наделила живых существ ровно на столько и ровно тем, что необходимо в процессе жизнедеятельности. Дождевые черви априори (предварительно) находятся в условиях патогенной (болезнетворной) микрофлоры и фауны, гниющей, отмирающей органики, пропуская которую через свой кишечник, черви полностью нейтрализуют её, при этом не подвергаясь болезням. Другими словами, природа наделила червей уникальными защитными свойствами. Интерес наших ученых привлекают эти свойства продуктов червоводства для получения биологически активных форм для реабилитации больных нарушенного иммунитета, восстановления гомеостаза человека, синхронизации всех его авторегуляционных систем.

Использование экологически чистых продуктов растительного происхождения, выращенных на вермикомпосте, добавляется продуктами животного происхождения, мясо животных и птицы, рыба, яйцо, молоко, полученное в интенсивных условиях (увеличение надоев на 22,4 %, яйценоскости кур на 24,6 %, выхода рыбы на 33,5 %). Человек питается живой пищей растительного и животного происхождения, если она здоровая, сбалансированная, экологически чистая (оздоровительное направление холизма), то человек, потребляющий её, насыщается не только пищей, но и биологически активными веществами, помогающими ему противостоять негативному воздействию нарушенной экологии. Таким образом, получили круг с положительной обратной связью - культивируя биологическое земледелие, восстанавливаем нами же нарушенную окружающую среду, а потребляя продукты этого земледелия, защищаемся от последствий неразумного отношения к этой среде.

Сельскохозяйственные и муниципальные системы безотходного экологического природопользования. Вермикультивирование

Загадочная, для зарубежного исследователя, "русская душа", помимо своей притягательной прелести, имеет и негативную сторону - широта масштабов, просторов, объёмы и многообразие ресурсов породили бесхозяйственность и преступное отношение к последним, а в конечном счете, к окружающей среде. Отходы (ресурсы!!!) животноводства, птицеводства - навоз, помет; лесоразработок и деревообработок - опил, кора, сучья; бумагоделательной промышленности - скоп; отходы переработки молока, овощей и фруктов, производства вина и пива, гидролизной промышленности - ценнейшее сырьё образует отвалы, ядовитые стоки, дымящие свалки городов. Принцип - всё кругом колхозное - всё кругом ничьё - обернулся экологическими катастрофами, "бомбами" замедленного действия, продукты этого творчества отравляют грунтовые воды, воздушный бассейн, почву, возвращаются к нам в виде канцерогенов и других ядов, вызывающих рост заболеваний.

Человек, в некоторых проявлениях существо пакостное, наверно, не воспринял бы это всё серьёзно, если бы не увидел выгоду в использовании этого сырья. Прагматичный западный мир это бросовое сырьё сегодня интенсивно использует, разрабатывая и внедряя супердоходные биотехнологии; мудрость стран восходящего солнца не оставила без внимания это направление. Ограниченность в ресурсах и щепетильное отношение к собственному здоровью, заставила восточных сельхозпроизводителей разработать и внедрить технологии производства продуктов питания, во главе угла которых - переработка органических и целлюлозных отходов с помощью биотехнологий, получение гумусных удобрений и белковых добавок для птицы, рыбы и животных. Червячные производства сегодня органично вписались в основные сельхозпроизводства с громадным экономическим эффектом, с минимизацией себестоимости совокупного продукта при зацикленности технологических цепочек. Вермипроизводства на западе сегодня успешно решают экологические проблемы городов по переработке пищевых отходов, отходов производства, канализационных илов.

Интенсивное развитие биотехнологий в СССР, а позднее в СНГ, приостановил экономический кризис. По мнению наших маркетологов, он же подтолкнуть к развитию этих технологий на определенном витке.

Одним из серьёзных факторов, противодействующих интенсивному внедрению экологичных технологий, является низкий уровень технологичности вермипроизводств. Наиболее распространеные способы вермикультивирования - буртовой и ящичный имеют следующие недостатки:

  • высокая трудоёмкость;
  • сложность отделения вермикультуры от гумуса;
  • низкая степень переработки сырья;
  • нарушение жизненных циклов червей при подготовительно-заключительных операциях;
  • отсутствие непрерывности, т.е. цикличность процессов;
  • проблемы адаптации вермикультуры к новым видам сырья;
  • инбридинг.
Законы рынка противодействуют публикациям технологий, высокорентабельные технологии являются достоянием ограниченного круга товаропроизводителей. Высоких результатов добились специалисты США, Японии, Франции.

Ученые и специалисты НПС "Плодородие и экология" разработали ряд технологий и устройств, проектируют биозаводы и внедряют их. Сотрудничество с рядом зарубежных научных структур, участие в международных форумах в Манчестере (Великобритания), Коламбусе (США), взаимоотношения с норвежским центром почвоведения и исследования окружающей среды, патент и авторские права с приоритетом 1992 г., дают возможность для тиражирования российских разработок.

Особенности биотехнологий НПС "Плодородие и экология"

Начиная с 1990 г. в Удмуртии (Россия) проводились исследования по повышению плодородия почв, разрабатывалась технология и устройства. В результате были спроектированы пять биозаводов по вертикально-модульному принципу с объёмами производств сотни тонн в год, последние два завода с объёмами превышающими тысячу тонн в год.

Недостатком первой технологии является потребность в теплых производственных площадях.

Вторая разработка по горизонтально-модульному принципу, минизавод с объёмами производства 64 куб.м/год вермикомпоста и 7,4 млн. штук культуры червей. Занимаемая площадь 33 кв.м, состоит из корпуса мембранного типа из оригинальных строительных конструкций, сверхэкономичный по эксплуатационным затратам (тепло, электроэнергия), рабочего модуля, системы автоматического управления микроклиматом, оригинальной системой освещения и вентиляции, экологически чистой теплоизоляцией, системой оперативного монтажа в любой точке планеты при наличии земли, воды, сырья и электроэнергии.

Повсеместное увлечение населения садо-огородными проблемами, подтолкнуло к разработке домашнего варианта биоферментатора для переработки домашних кухонных отходов. Садоводы Удмуртии в течение ряда лет используют это устройство, позволяющее получать экологически чистые удобрения для четырех соток огорода, а также обеспечивать живым кормом декоративных рыбок, птиц при экономии семейного бюджета в размере 2522 долл. США, а выигрыш в здоровье (категория тоже экономическая) не подсчитывался.

Отличительные признаки технологий разработки НПС по отношению к аналогам:

  • отделение вермикомпоста от культуры червей без травматизма особей с эффективностью 99,(9) % в автоматическом режиме;
  • непрерывность отделения компоста без нарушения жизненных циклов червей;
  • особенности конструкции позволяют адаптировать культуру червей к различным субстратам, вести селекцию маточной культуры в процессе производства;
  • противодействию инбридингу;
  • программирование качества вермикомпоста (98 % содержание копролитов червей в товарном вермикомпосте);
  • высокая производительность (особенности способов и многоярусная конструкция);
  • экономическая эффективность 1400 % (текущие затраты менее 10 %).

Муниципальная централизовано-децентрализованная система утилизации органических и целлюлозных отходов и восстановления экологии города "Green Town" ("Зеленый город")

К сожалению, муниципальные службы не только в России, но и в ближнем и дальнем зарубежье относятся к органическим и целлюлозным отходам как к злу, которое необходимо нейтрализовать, в лучшем случае (Европа) сжечь на специальных заводах с системами защиты окружающей среды, в худшем - вывести на открытые свалки или захоронения, несущие непоправимый вред окружающей среде. 60-70 % содержимого свалок подлежит утилизации с помощью биотехнологий, только решать проблему интереснее не тогда, когда она возникнет, т.е. при переполнении свалок, а не допустить попадания этого сырья на них, т.е. решить вопрос утилизации в местах возникновения отходов путем организации вермипроизводств, которые быстро позволяют превратить эти отходы в экологически чистые удобрения. Это возможно осуществить централизованным путем, муниципальные расходы на утилизацию окупятся высокорентабельными производствами (в альтернативу постоянным расходам на вывоз отходов и содержание свалок).

Муниципальная система стимулирования населения к утилизации собственных бытовых кухонных отходов и получению удобрений для садоогородов в биоферментаторах (микробиозавод) снизит объёмы поступлений отходов на свалки.

Специализированные вермихозяйства способны нейтрализовать такие опасные объекты для экологии, как иловые карты утилизации городских стоков. Полученный продукт нельзя назвать чистым, полной нейтрализации солей тяжелых металлов добиться сложно (в некоторых городах их концентрация составляет 5 кг/т илов). Тем не менее, полученный продукт безопасно можно использовать в лесном хозяйстве.

Чистый вермикомпост может быть использован в пригородных тепличных хозяйствах для обеспечения города здоровой пищей. Часть продукта муниципалитет может использовать для озеленения и оздоровления города, осуществляя с помощью гумуса фиксацию тяжелых металлов и радионуклидов в почве, концентрация которых в промышленных городах особенно велика.

Разработка биотехнологий предоставляет муниципалитетам инструмент для экономии бюджета по утилизации отходов и торможения растущих потребностей здравоохранения на реабилитацию больных, наказанных отравляющейся окружающей средой. На наш взгляд, налогоплательщики, формирующие муниципальный бюджет, будут счастливы узнать и почувствовать на практике, что их средства направляются непосредственно на их оздоровление.

Экономика решения экологических и хозяйственных проблем

С разработкой и внедрением интенсивных биотехнологий, традиционная система затратного механизма на экологические цели претерпевает изменения, становится не только расходной, но и доходной.

Рентабельность производства биотехнологических заводов определяется рядом факторов:

  • наличием собственных отапливаемых помещений или льготной системой арендных отношений;
  • наличием собственного сырья (органические и целлюлозные отходы), либо возможностью его приобретения по бросовым ценам, либо получением средств за его утилизацию (услуги свалки платные);
  • привлечением простаивающего собственного оборудования (стеллажные конструкции складов, ёмкости, бункера для хранения сырья, измельчающие и смешивающие узлы, холодильные установки, механизированные и транспортные средства);
  • возможностью изготовления своими силами металло-деревянных конструкций, либо заказ в НПС;
  • возможностью использования произведенного вермикомпоста в своём или паевом производстве диетических продуктов питания, либо поставка его потребителям;
  • интеграцией с зарубежными партёрами (наличие существующих хозяйственных взаимоотношений), либо разработка с НПС своей рыночной ниши (отечественной и зарубежной). Соотношение цен на внешнем рынке выше, чем на внутреннем, но эта ниша требует своих затрат;
  • малолюдными производствами - менее 10-и человек производственного персонала при объёмах производства в несколько миллионов долл. США, основной производитель - культура беспозвоночных (зарплату им платить не надо);
  • объёмами производства в отапливаемых помещениях, рентабельность которых растет от объёмов не линейно, а экспоненциально с отставанием текущих затрат и увеличением доходов;
  • технологиями НПС, позволяющими управлять качеством вермикомпоста, а значит ценой;
  • решением вопросов на региональном уровне, позволяющем организовать рыночную нишу под культуру беспозвоночных при организации новых производств, рентабельность которой повышается на порядок.
Практика внедрения технологий показала, что первоначальные затраты окупаются в течении первого года. Объём первоначальных затрат зависит от выше указанных факторов, для примера, на производственной площади 1,5 тыс.кв.м первоначальные затраты - 2,3 млн. долл. США. Прибыль от производства и реализации вермикомпоста - 2,3 млн. долл. США, комплексной - (вермикомпост - культура беспозвоночных) - 26 млн. долл. США. Сбыт культуры беспозвоночных, при отсутствии оптовых заказов при запуске новых производств, может быть осуществлен при выпуске и реализации населению биоферментаторов (микрозаводов по превращению домашних кухонных отходов в удобрение для огорода). Авторские права НПС охраняются государством и несанкционированное тиражирование биоферментаторов влечет за собой финансовую ответственность. Текущие затраты на производство вермипродуктов менее 10 % без учета маркетинговых затрат, рентабельность может достигать 1400 %. На практике предприятия не заинтересованы в обнародовании своей прибыли (налоговые проблемы). Система социальных льгот и др. позволяют оптимизировать затратный механизм.

Финансовый менеджмент биотехнологий, система организации совместных производств, инвестирование проектов, организация рыночных ниш, организация затратного и налогового механизма, динамическая финансовая модель предприятия

Внедрение биотехнологий в условиях экономического кризиса вызывает определенные трудности:
  • дефицит свободных финансовых ресурсов у производственных предприятий для запуска альтернативных производств;
  • дефицит бюджета муниципальных структур, заинтересованных в утилизации отходов;
  • неуверенность коммерческих структур и банков в инвестировании долгосрочных проектов в условиях нестабильной государственной политики;
  • налоговая политика не стимулирует производство;
  • неплатежеспособность населения в потреблении продукции под реальную потребительскую корзину;
  • неготовность отечественного сельского хозяйства потреблять продукцию вермихозяйств в полном объёме;
  • неготовность квалифицированно работать с зарубежными заказчиками.
Системная оценка ситуации позволила специалистам НПС разработать свою стратегию по внедрению биотехнологий.

НПС "Плодородие и экология" - объединение предприятий, система управления которого построена не по традиционному пирамидальному принципу централизованного управления предприятиями (научные, проектные, производящие оборудование для вермипроизводств, производящие вермикомпост и культуру червей, производящие экологически чистые продукты питания, лечебно-оздоровительные и финансовые), а по линейному принципу уважения суверенитета и представления возможности выполнять ту работу, которую предприятие способно и заинтересовано квалифицированно выполнять в общей инфраструктуре.

При запуске новых производств, НПС предоставляет следующие возможности новому партнеру:

  • организует совместное производство с обособленным балансом в системе бухгалтерского учета партнера (согласно ГК);
  • оценка существующего состояния предприятия и выявление резервов при оптимизации затратного механизма, включая налоговый;
  • разработка динамической финансовой модели предприятия, позволяющей оперативно управлять финансовыми потоками и оценивать эффективность собственной работы с помощью экономической модели, исправляя ошибки в модели, а не на практике;
  • подготовка биозавода на площадях предприятия в две очереди: 1 - запуск части общей производственной мощности за счет выявленных внутренних резервов предприятия; 2 - выход на проектную мощность с привлечением инвестиционных средств;
  • подготовка бизнес-плана по международной системе;
  • подготовка представительского фильма (сценарий, съёмка, монтаж) (информационных материалов) для решения инвестиционных вопросов и рекламирования продукции;
  • разработка инвестиционной политики предприятия для финансирования второй очереди внедрения технологий;
  • поиск заимодавцев или инвесторов, организация с ними взаимовыгодных отношений, организация рыночной ниши под выпускаемую продукцию;
  • изготовление оборудования для первой очереди производства;
  • пуско-наладочные работы, подготовительный этап производства первой очереди;
  • привлечение инвестиционных средств, запуск второй очереди и выпуск продукции;
  • предоставление системы льгот в налогообложении, имеющихся у НПС, предприятию;
  • совместный сбыт продукции, осуществление рекламной деятельности и маркетинговых исследований по системе с обратной связью;
  • модернизация производства, системы взаимоотношений, рыночных ниш, системы сбыта, качества продукции, расширение ассортимента товаров с внедрением новых технологий.
Соединение научных, производственных, потребительских и финансовых структур в единой экономически обоснованной системе, позволяет каждой решать свои задачи, предоставляя возможность другим реализовать свои возможности, удовлетворяя интересы каждой структуры и системы в целом.

Биоремедиация разрушенных почв, нефтезагрязненной земли. Тактика использования технологий.

Добыча природных ископаемых, нефти и газа сопряжена с разрушением почвенного покрова и загрязнением природных ландшафтов, это связано с использованием большегрузной техники и неизбежным попаданием на землю нефти, нефтепродуктов и сопутствующих вредных веществ. Следующий фактор - интенсивное использование нефтепродуктов в промышленности так или иначе вызывает экологические проблемы.

В связи с этим разработаны и используются более 27 типов технологий очистки окружающей среды физико-химической и биотехнологической направленности. Физико-химические методы отличаются от биотехнологических высокой стандартизацией применения технологий, оперативностью и предсказуемостью (однозначностью) результата, но проигрывают за счет жесткости воздействия на почву и повышенной затратностью на 10-40 %. На практике часто используют механический вариант изъятия загрязненного слоя, его вывоза и консервации. Но не всегда вопрос решается этим методом просто. Например: промышленное предприятие в течение длительного срока сливало отработанные нефтепродукты на берег мелкой реки и, как следствие, площадь 50 х 150 м в глубину на 15 м оказалось загрязненной на столько, что даже небольшой дождик выжимает радужные разводы на поверхность реки. Механический вариант изъятия и консервации загрязненной земли данного места загрязнения (МЗ) потребовал 5.150 тыс. руб. в ценах 1998 года или 805 тыс. долл. США, что соответствует 12,6 долл. США за тонну загрязненной земли. В ценах 2000 года эти затраты за счет инфляции должны значительно возрасти, одни только транспортные расходы на изъятие и перевозку земли на расстояние 30 км составят около 9.000 тыс. руб., не считая рекультивационных расходов. Затраты на альтернативный биотехнологический вариант можно свести при жесткой экономии к 3.900 тыс. руб. При общих затратах до 10.000 тыс. руб. или 349 тыс. долл. США, т.е. менее 5,5 долл. США за 1 т восстанавливаемой земли при общепринятых расценках 50-200 долл. США за тонну.

Какие варианты биоремедиации приемлемы?

Шаблонный стандартизованный метод в вопросах биотехнологического восстановления земли не подходит, каждый проект требует индивидуального решения. Биотехнологические методы подразумевают применение микроорганизмов, способных утилизировать различные загрязнители. Использование природных микроорганизмов для деструкции загрязнителя - основа технологий биостимуляции. Технологии, основанные на биоаугментации (биоулучшение) используют специализированные микроорганизмы, которые были выведены из различных загрязненных сред, либо генетически модифицированы (ГММ). Генетическая модификация по данным Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН обеспечивает устойчивость микроорганизмов к вредным факторам (тяжелые металлы, токсины,...) и эффективную деструкцию загрязнителя, но после утилизации количество ГММ чужеродных для естественной среды должно резко уменьшится, либо для предотвращения нежелательного распространения ГММ в окружающей среде должны быть активизированы условно-летальные мутации. Эти процессы сложные и не безопасные. В целях недопущения возникновения экологических проблем от непредсказуемого поведения ГММ для существующих биоценозов в своих технологиях мы используем только естественные резидентные штаммы аэробных агрессивных для загрязнителя непатогенных бактерий высокой концентрации (3 х 109 бактерий на грамм) и специфические ферменты, предназначенные для ускорения органического аэробного распада загрязнителя. Углеводороды нефтяных загрязнителей подвержены распаду по технологиям BIOREMEDIATION - IN SITU SOIL (биоремедиация почвы на месте) с эффективностью уменьшения остаточного содержания загрязнителя по данным Башкирского госуниверситета от 3 % до 0,2 %, т.е. в 15 раз за год при использовании вермикомпоста. Для этих целей может быть использован специализированный вермикомпост с новых предприятий, вводимых в строй с 1999 года в Удмуртии по Муниципальной системе "Green town". Высокие уровни загрязнения (25 л на м2) за год поддаются деструкции с остаточным содержанием нефти на уровне 3,5 %, т.е. в 3 раза за год. Неоднократное бактериальное воздействие в течение трех лет позволяет добиться желаемого результата - восстановления естественного биоценоза. Гумифицированные биопродукты вермикомпостов быстро приходят в равновесие с экосистемой и не вызывают в ней экологических перекосов.

В целях повышения эффективности действий технологические режимы отрабатываются математическим моделированием, учитывающим особенности конкретного загрязнения и предлагаемых вариантов решения проблемы, а также поэтапными практическими действиями.

Первый этап. Характеристика места загрязнения.

Второй этап. Изучение возможности деградации конкретных загрязнителей с помощью технологий, имеющихся в наличии.
А) лабораторный масштаб.
Б) пилотный масштаб.
В) масштабные полевые испытания.

Третий этап. Оценка осуществимости полномасштабного проекта, разработка его схемы.

Четвертый этап. Полномасштабные работы по биоремедиации земли конкретного МЗ.

Пятый этап. Оценка результативности проведенных работ.

Изложенная типовая схема эффективно работает по технологии in vitro. Модификация биостимуляции in situ и переход к технологии in vitro позволяет повысить эффективность деструкции загрязнителя, который вместе с грунтом изымается в виде пробы и обрабатывается в биореакторе, изготавливаемом под требуемые по модели объемы рабочей биомассы. При этом обеспечивается избирательный рост тех микроорганизмов, которые способны наиболее эффективно утилизировать данный загрязнитель. Далее подготовленная высококонцентрированная биомасса совместно с пищевыми ферментами и имеющимся в наличии вермикомпостом в качестве драйвера-проводника вносится в загрязненную почву с одновременной принудительной аэрацией, повышающей скорость микробного окисления загрязнителя. Наиболее интенсивное воздействие получает поверхностный слой, имеющий наивысшую степень загрязнения. Естественные осадки содействуют проникновению деструкционных процессов в глубь. Если взять конкретный случай загрязнения берегового склона, задача бактериального оздоравливающего проникновения в глубь упрощается за счет горизонтального и вертикального перемещения живой среды с поверхностного слоя на всех уровнях склона. Но при этом усложняется весь комплекс, в данном случае многоуровневых работ. В целях предотвращения вымывания весенними водами и дождями специализированной биомассы необходимо террасная рекультивация склона с посадкой кустарника.

В качестве анализа результативности биоремедиационных работ проводится выборка грунта и анализ остаточного содержания нефтепродуктов, а также оценка степени вынесения растениями в свою крону тяжелых металлов. Как результат, неоднократное использование активных вермикомпостов способствует формированию сложных соединений и хелатированию тяжелых металлов, противодействующего захвату растениями этих опасных элементов, оздоровлению ландшафта и формированию устойчивых здоровых природных биоценозов.

Автор статьи благодарит президента Академии наук Удмуртской Республики, д.с-х.н., профессора кафедры агрохимии и почвоведения ИжГСХА Ковриго В.П. за рецензирование и ценные советы.

Президент НПС "Плодородие и экология"
Андрей Останин

ПЕРЕЧЕНЬ ТРУДОВ, КОТОРЫЕ МОЖНО ЗАКАЗАТЬ

  1. Патент РФ на изобретение в области биотехнологий.
  2. Конструкторско-технологический комплекс вермипроизводства.
  3. Бизнес-планы по системе ╚Эрнст энд Янг╩ и обоснования инвестиций.
  4. Инвестиционный проект на Миланской бирже (Италия) с эксперитзой в МВЭС России.
  5. Проекты биозаводов вертикально-модульного принципа.
  6. Проект биозавода горизонтально-модульного построения (БИОКУПОЛ).
  7. Конструкторская документация на микробиозавод-биоферментатор.
  8. Муниципальная централизовано-децентрализованная система утилизации отходов, озеленения и оздоровления города ╚GREEN TOWN╩ с регистрацией авторских прав (Экономическая модель).
  9. Экологический проект утилизации бытовых отходов небольшого населенного пункта.
  10. Инвестиционная модель предприятия (Оптимизированная модель финансового менеджмента). Внедрена на ряде предприятий.
  11. Система оздоровления человека.
  12. Системы биоремедиации земли (восстановления почвенного покрова загрязненными нефтепродуктами).
  13. Научно-популярные фильмы и сценарии фильмов в области ресурсосберегающих технологий.
  14. Архитектурные проекты совместно с КИПКС, г. Симферополь быстровозводимого здания оболочкового типа и подводного кафе-аквариума.
  15. Более 15 публикаций в журналах ╚Конверсия╩, ╚Химия в сельском хозяйстве╩, материалах международных конгрессов, газетах , Интернет. Тематика: ресурсосберегающие технологии, экология, экономика, философия.

© НПС "ПЛОДОРОДИЕ И ЭКОЛОГИЯ"
© Андрей Останин

( БИОТЕХНОЛОГИИ | ОБОРУДОВАНИЕ | БИОФЕРМЕНТАТОР | РОЦ РСТ | ТРУДЫ | НПС )

© Andrew Nickulin, 2000