водоросли

Вполне естественное желание иметь крышу над головой приводит некоторых предприимчивых и изобретательных людей к весьма интересным идеям. Особенно это похвально, когда такие благие стремления помогают обзавестись не только своим жильем, но и избавить окружающую среду от загрязнений.

Уже не столь важно, будет это вторсырье, которое в огромных количествах заполонило планету или биоматериалы, становящиеся настоящим экологическим бедствием. Как раз от последней напасти и попытался избавиться мексиканский предприниматель, который не только очистил побережье от сотен тонн водорослей, но и построил дома для малоимущих сограждан и себе в том числе.

Каждый человек на нашей планете стремится иметь собственную крышу над головой. Все зависит от финансовых возможностей и представлениях о комфорте, а также от жизненных обстоятельств. Не всем дано получить комфортабельную виллу на морском берегу, но если проявить смекалку и сообразительность, то небольшое бунгало на побережье Атлантического океана можно себе будет организовать, причем с мизерными финансовыми потерями и энергозатратами.

Вполне естественное желание иметь крышу над головой приводит некоторых предприимчивых и изобретательных людей к весьма интересным идеям. Особенно это похвально, когда такие благие стремления помогают обзавестись не только своим жильем, но и избавить окружающую среду от загрязнений.

Уже не столь важно, будет это вторсырье, которое в огромных количествах заполонило планету или биоматериалы, становящиеся настоящим экологическим бедствием. Как раз от последней напасти и попытался избавиться мексиканский предприниматель, который не только очистил побережье от сотен тонн водорослей, но и построил дома для малоимущих сограждан и себе в том числе.

Каждый человек на нашей планете стремится иметь собственную крышу над головой. Все зависит от финансовых возможностей и представлениях о комфорте, а также от жизненных обстоятельств. Не всем дано получить комфортабельную виллу на морском берегу, но если проявить смекалку и сообразительность, то небольшое бунгало на побережье Атлантического океана можно себе будет организовать, причем с мизерными финансовыми потерями и энергозатратами.

Такая роскошь доступна для обитателей на мексиканском побережье, расположенном в мексиканском Кинтана-Роо. Этот район уже несколько лет на грани экологической катастрофы от неожиданной напасти – саргассовых водорослей. Начиная с 2015 года, эти морские растения ежедневно тоннами выбрасывает на побережье, превращая его в настоящую свалку с горами разлагающихся стеблей, распространяя жуткий запах.

Ученые-экологи более и менее уже определились с причиной такой напасти, но поскольку она связана с изменением климата, поделать ничего невозможно, только лишь чистить прибрежные воды и сам берег. Поэтому местным жителям ничего не остается, как ежедневно заниматься такой уборкой, превращая прибывающий тоннами биоматериал в топливо, удобрения, косметические и медицинские препараты. Конечно же, малоимущее население благодаря водорослям имеет дополнительный заработок, но этих денег все равно никогда не хватит на приобретение своего собственного дома, ведь для большинства из них это самая насущная проблема.

Но когда в этих краях появился Омар Васкес Санчес, который 30 лет прожил в США и отлично ориентировался не только в строительном деле, но и в ведении бизнеса, быстро смекнул, как эту проблему можно превратить в полезное и прибыльное дело. Он изучил цикличность и масштабы прибытия тонн биоматериала к берегам, сделал несколько пробных образцов, используя высушенные саргассовые водоросли и глину, и отправил в исследовательский центр UNAM в Пуэрто-Морелосе.

Там они прошли все испытания на сопротивление и устойчивость к внешним воздействиям, и оказалось, что эти саманные блоки смогут выдержать не только дожди и ураганные ветры, но и мощные землетрясения. Предприимчивый мексиканец запатентовал свое изобретение, хотя оно и основано на древнейшей методике изготовления саманных кирпичей, только вместо соломы в его составе присутствуют высушенные водоросли. После этого создал свою строительную компанию Blue-Green и приступил к строительству собственного дома, чтобы на его примере показать как местным жителям, так и властям, что возведение домов по этой технологии не просто удешевит процесс.

Преимущества такого строительства очевидна, ведь в этом случае убивается несколько зайцев сразу, мало того что очищается прибрежная зона и вода, но и люди получают экологически чистое и безопасное во всех отношениях жилье. Причем в невероятно короткие сроки с превосходными теплоизоляционными характеристиками и сейсмоустойчивостью.

Рассказывая о том, как возникла такая неординарная идея, автор изобретения сказал: «Я считаю, что океан обладает собственной мудростью. Этим массовым распространением водоросли он пытался нам что-то сказать. Саргассова водоросль – это настоящая проблема для всех нас. Но теперь мы можем, как следует очистить наши пляжи, построить новые дома, а также справиться в какой-то мере и с бедностью».

Учитывая то, что строительный материал в виде водорослей просто валяется под ногами, а глина изобилует в этой местности, причем ее залежи расположены как раз в зоне побережья, то процесс возведения стен и межкомнатных перегородок у мексиканца занял всего 15 дней. Предприниматель подсчитал, что на его дом пошло около 20 тонн водорослей и 7 тонн глины. А учитывая то, что каждый кирпич состоит из 60% водорослей и на 40 % из глины и воды, которые в этом регионе ничего не стоят и для их закрепления никаких дополнительных материалов не применяется, то такое строительство стоит в 1,5 раза дешевле обычного.

Конечно, внешний вид неказистой оболочки бунгало не поражает воображение, но это экспериментальная модель, которая призвана показать всю простоту и экологичность строения. Внутренняя и наружная отделка – дело каждого владельца, учитывая то, что это социальное жилье с «минимальной отделкой и комплектацией», призванное решить извечный жилищный вопрос. И если у новых владельцев появятся свободные средства, то они всегда смогут украсить свое семейное гнездышко, добавляя нужные функциональные возможности на свое усмотрение.

За необычными стенами скромного бунгало, сделанного из водорослевого самана, каким бы странным он не казался, прячется вполне просторная жилая площадь, где обустроили две спальни, гостиную, кухню и полноценную ванную комнату. Так что для небольшой семьи очень даже приемлемая «трешка», учитывая то, что местные власти такого рода жилье планируют раздавать малоимущим гражданам бесплатно.

А то, что нет никакой отделки, то это скорее больше плюс чем минус, мало того, что сохраняется природная фактура материала, так и каждый волен оформить интерьер на свое усмотрение и в соответствии с материальными возможностями. Учитывая теплоизоляционные свойства необычного стройматериала, владельцам можно будет дополнительно сэкономить, ведь в полуденный зной в нем прекрасно сохраняется прохлада, а в период ночных холодных бризов природный материал сбережет тепло.

Основное назначение такого дома — дать возможность людям с низкими доходами получить собственное жилье. Мы обратились к частным и государственным учреждениям с предложением присоединиться к проекту и помочь семьям, живущим в маргинальных районах», – рассказывает о своих планах Омар Васкес Санчес. Изучив представленные проектные и экономические обоснования, несколько строительных фирм согласились внедрять такие неординарные способы в своей работе, да и власти не стали препятствовать его начинаниям. Поэтому строительство продолжается, причем идеей применять водоросли в экологических жилищных застройках заинтересовались в некоторых других странах, ведь такая напасть периодически усложняет жизнь многим государствам

Студенты и ученые из Университета Калифорнии Сан Диего хотят помочь решить проблему пластика, разработав и создав первые в мире вьетнамки из водорослей, которые можно перерабатывать.

Их первые прототипы, разработанные этим летом, очень простые даже для вьетнамок. Они сделаны из гибкой пористой подошвы, простой тесемки и треугольного лого. Но учитывая их ожидаемую стоимость в 3 доллара за пару и углеродно-нейтральный процесс производства, они могут помочь сделать окружающую среду намного чище.

Шаг за шагом

Вьетнамки — это самый популярный тип обуви на планете. Считается, что около 3 миллиардов вьетнамок попадают в реки и океаны каждый год, что составляет большую часть пластикового загрязнения планеты, и большой вред для водных экосистем. Это потому что 3 миллиарда вьетнамок, сделанных из нефти, которые производят каждый год, рано или поздно стают неразлагаемым мусором на свалках, полигонах, в реках, океанах по всему миру.

“Это обувь рыбака и фермера,” говорит Стивен Мэйфилд, профессор химии, который руководит исследованиями вместе с биохимиком Скипом Помероем. “Это самая популярная обувь в Индии, Китае и Африке. И на самом деле, самый большой загрязнитель в океанах — это полиуретан из вьетнамок и другой обуви, выкинутых нами небрежно.”

Два года назад, два профессора и их студенты разработали первую в мире доску для серфинга из водорослей. Вместе с местным производителем серфов Arctic Foam of Oceanside они разработали метод, позволяющий сделать масло из водорослей достаточно прочным, чтобы заменить им полиуретановую пену, которая изготавливается из нефтепродуктов. Она пользовалась большим успехом среди серфингового общества, в котором давно искали способ более экологично производить доски.

Начав с этого исследования, дуэт решил пойти дальше. Серфы были “первым очевидным продуктом, которые стоит делать из водорослей”, говорит Мэйфилд, но добавляет, что “когда смотришь на статистику, то понимаешь, что производство таких подошв гораздо важнее”. Видя успех, которым пользовались около 500 тысяч досок из водорослей по всему миру, команда решила попробовать этот подход для миллиардов пар вьетнамок, которые попадают на свалки каждый год.

“Зависимо от химических процессов, можно делать твердые или мягкие пены из масла водорослей. Можно изготавливать серфы, обувь, мебель или даже шины для машин”
Мэйфилд и Померой реализовали их идею, названную Triton Soles, за грант в 50 тысяч долларов. Они получили финансирование через программу Ускорения инноваций к рынку, инициированной университетом и получающей деньги от местных властей. Задача этой программы — вывести больше лабораторных открытий на коммерческие рейки.

Вместе с профессором Майклом Буркартом, Мэйфилд и Померой открыли стартап под названием Algenesis Materials. В нем работают несколько студентов, разрабатываюших вьетнамки, давая им важный практический опыт работы в научном проекте, который имеет влияние на весь мир.

“Часть проблемы — это то, что чаще всего мы делаем открытие, публикуем статью, и вот вроде бы и все. Но даже самые лучшие открытия, которые ты храниш в лаборатории, ничего не стоят в реальном мире. А способ сделать их полезными для мира — это превратить отрытия в продукт”

“Учить химию в аудитории — это как учить детей играть в футбол, рисуя на доске. В лаборатории студенты намного больше вовлечены, когда они пытаются решить реальную задачу. Большинство людей скажут, что наши дети очень умны, но не всегда получают достаточного практического опыта.”

Практический опыт

Первый продукт компании lgenesis Meterials — Тритон — будет являть из себя платформу, на которой студенты смогут отрабатывать свои навыки в химии и производстве. Со временем, команда надеется начать заменять больше вещей из нефтепродуктов, например ботинок, сиденья для автомобилей, и шины. В конце концов, львиная доля нефти произошла от водорослей, поэтому ученые надеются, что можно будет делать все напрямую из водорослей.
“Тритоны”, как и все полиуретановые вещи, сделанные из водорослей, более экологичны, чем их “нефтяные” аналоги, потому что углерод, использованный в них, улавливается водорослями из атмосферы. Также команда стремится сделать свою продукцию биоразлагаемой, создав структуру, в которой связи между углеродом могут быть разрушены микроорганизмами. Конечная цель — сделать вьетнамки, которые можно будет выкинуть в компостную кучу, и где их просто съедят.

“Если мы сможем сделать эти вещи устойчивыми и биоразлагаемыми, то сможем повлиять не только на Сан Диего, но и на все регионы мира,” говорит Мэйфилд. “В Сан Диего есть эта прекрасная культура серфинга, многие из наших студентов и работников занимаются серфингом, и я думаю все понимают, насколько важна окружающая среда, именно через эту связь с океаном.”

Пластиковые бутылки для воды обходятся нам гораздо дороже, чем мы думаем, ведь, разлагаясь, они проведут не менее 1000 лет на свалках. Тот факт, что по крайней мере половина всех пластиковых бутылок используются только один раз, засоряя окружающую среду отходами, уже говорит о серьезной проблеме для нашей планеты. Исландский дизайнер Ари Йонссон (Ari Jónsson) решил предложить свое решение, создав биоразлагаемую бутылку для воды из водорослей.

«Я чувствую, что есть острая необходимость найти способы замены некоторой части из этого нереального количества пластика, который мы производим, используем и выбрасываем каждый день. Почему мы используем такие материалы, на разложение которых уходит сотни лет, чтобы выпить воду только один раз и просто выбросить?».

Его инновационным решением проблемы пластикового загрязнения является агар – вещество из водорослей. Упоминания о нем уходят к 1650-м годам, когда японский владелец гостиницы выбросил остатки супа и увидел, что за ночь он превратился в гель. В микробиологическую лабораторию материал попал в конце 1800-х годов и до сих пор используется для разделения молекул.

Чтобы создать бутылку из водорослей, Йонссон смешал порошкообразный агар с водой. Полученная смесь имеет шаткую, желеобразную консистенцию, которую он нагрел перед заливкой ее в холодную форму. Пресс-форма вращалась внутри контейнера с ледяной водой до тех пор, пока смесь агара образовала форму бутылки. Еще несколько минут для охлаждения, и бутылка была готова к использованию.

Бутылка из водорослей сохраняет свою уникальную форму, пока она не пуста, а затем она начинает просто разрушаться. Это все - естественная альтернатива пластику, и Йонссон говорит, что бутылку можно даже потом съесть, если вам нравится этот вкус. Агар часто используется в качестве вегетарианского или веганского заменителя желатина для десертов, и является безопасным материалом для окружающей среды и человека.

,Специалисты центра МЧС «Антистихия» сообщили о том, что Байкалу может грозить экологическая катастрофа — по их данным, около 60% побережья озера оказалось покрыто водорослью спирогирой. За ее распространением в самом крупном пресноводном водоеме Европы ученые следят уже несколько лет, но однозначного согласия о масштабах проблемы им пока достичь не удалось. Тем не менее о «нашествии» водорослей в последнее время говорят во многих регионах России. С чем это связано и чем такие пришельцы могут грозить самим водоемам, местным жителям и спасающимся от летней жары отдыхающим, разбирался портал iz.ru.

Лучше не стало
Спирогира — нитевидная водоросль, чаще всего встречающаяся на болотах. Еще в начале 2010-х годов ученые заявили о том, что ее стали всё чаще обнаруживать в водах Байкала, крупнейшего пресноводного водоема в мире, вода которого всегда славилась своей чистотой.

В небольших количествах, в мелководных и теплых бухтах спирогира встречалась там и ранее, ее присутствие в таких количествах считалось нормальным. Но затем она стала претендовать на новые территории, угрожая, таким образом, сложившейся экосистеме озера.

Специалисты Всероссийского центра мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций МЧС России, известного как центр «Антистихия», в пятницу, 13 апреля, сообщили, что водоросль заняла больше половины побережья озера. Об этом со ссылкой на предоставленный ими документ, сообщили «РИА Новости».

В то же время директор Лимнологического института Сибирского отделения РАН — учреждение исследует воды Байкала с 1928 года — заявил ТАСС, что не представляет, как в «Антистихии» могли собрать соответствующие данные.

— Данными о том, что спирогира захватила более половины побережья Байкала, мы не располагаем. И ими не может располагать никто в принципе: оценить, какой процент побережья она охватывает, невозможно чисто технически. Для этого по всему побережью нужно пустить водолазов, которые везде будут отбирать пробы. Никакие другие исследования реальной картины дать не могут, — приводит его слова агентство.

При этом ученый согласился с тем, что проблема распространения водоросли действительно существует, и в последние годы с этим «лучше точно не стало».

— Эта водоросль развивается только в прибрежной зоне, на небольшой глубине, а прибрежная зона занимает только 7% от всей площади Байкала. Непосредственных причин для паники нет, но беспокоит тенденция к увеличению. Спирогира распространяется по всей прибрежной зоне, захватывает новые территории по периметру озера, — рассказала порталу iz.ru доцент Лимнологического института СО РАН, кандидат биологических наук Ольга Белых.

Вода с токсинами
В то же время, по словам Ольги Белых, специалисты ее лаборатории зафиксировали в водах Байкала тенденцию к увеличению количества цветущих микроорганизмов, выделяющих цианотоксины. В больших количествах выделяемый ими яд представлять опасность — причем не только для обитателей водоемов или животных, которые приходят к нему на водопой, но и для людей.

— Они выделяют два вида токсинов. Те, которые с нейротропным действием, поражают нервную систему, а гепатотоксины поражают печень и вызывают отравления, — рассказала микробиолог.

Именно исследованием этих бактерий занимается лаборатория, в которой работает Ольга Белых. Пока, пояснила она, нормы концентрации таких токсинов, установленные ВОЗ, в Байкале не превышены. Но количество их продолжает увеличиваться. К тому же в основном это происходит в прибрежных зонах и на мелководье. В районах, популярных у туристов.

— Есть места активного посещения туристов, на Малом море. Это довольно мелководный большой пролив с большим количество бухточек. Там глубина пять метров, и они прогреваются до 21–25 градусов летом. Вот в этих районах наблюдается бурное развитие цианобактерий в водной толще, — отметила эксперт.

Это уже должно было заставить государственные органы насторожиться, но пока, заметила она, «никто не насторожился».

Волжская беда
О так называемых сине-зеленых водорослях, которые выделяют токсины при цветении и в больших количествах могут отравить своим ядом небольшой водоем, региональные СМИ начали говорить еще в 2011–2012 годах. Особенно остро эта проблема стояла на Волге — правда, там опасность в первую очередь заключалась в том, что водоросли со временем могут превратить русло реки, особенно в ее мелководной части, в болото.

Считается, что одной из главных причин распространения нетипичных и вредоносных для водоемов водорослей становятся сбросы неочищенных сточных вод, в которых содержатся азот и фосфор. Водоросли ими питаются, а люди — часто добавляют в сельскохозяйственные удобрения, которые затем попадают в реки и озера. Усиливает эффект жаркая погода.

ак, в 2016 году главный ихтиолог ФГБУ «Нижневолжрыбвод» Сергей Яковлев сообщил журналистам издания «Свободная пресса-Юг», что к резкому росту сине-зеленых водорослей в акватории Волгоградского и Цимлянского водохранилищ (из-за них вода там даже изменила цвет на «малахитовый», как писали местные жители) привели жара и большое количество биогенов, попавших в водохранилища из сточных вод.

Вопрос о совершенствовании очистительных сооружений по всей стране и в особенности на Байкале поднимается регулярно. В ноябре 2017-го в Западно-Байкальской природоохранной прокуратуре заявили, что проводят проверку всех предприятий, действующих на юге озера после массовой гибели в озере байкальских нерп. При этом тогда в прокуратуре исключили возможность сброса в воды озера отходов Байкальского целлюлозно-бумажного комбината (ЦБК).

Производство на нем было остановлено в 2013 году, но его соседство продолжает сказываться на экологии озера до сих пор. Без «фактора ЦБК» не обходится ни одно исследование, связанное с современными состоянием Байкала.

Чистый антропоген
Однако в данном случае, считает Ольга Белых, винить нужно не техногенный фактор, а человека. Точнее, развитие туристической инфраструктуры, которое значительно отстает от резкого роста турпотока в этот регион.

— Это чистый антропоген, связанный с жизнедеятельностью людей как биологических существ. Специалисты, которые занимаются спирогирой, взяли пробу на участке в районе Больших котов — туда ходит водный транспорт из Иркутска, легко добраться. И обнаружили, что в основном источник загрязнения — это, извините, фекальные воды. Ведь туристов становится всё больше, к тем, кто приезжал раньше, добавляются иностранцы, а каких-то организованных туалетов вместе с очистными сооружениями, их просто нет, — подчеркнула Ольга Белых.

Критических значений уровень загрязнения на данный момент не достиг. Но как говорит микробиолог, пить воду из Байкала она больше не рекомендует.

Ранее портал iz.ru уже писал, что рост числа гостей, в том числе из расположенного относительно неподалеку Китая, не подкрепленный поступлениями в бюджет, уже вызвал резкое недовольство местных жителей, а ученые объявили, что большое количество туристов привело к изменениям во флоре и фауне Байкала. Злополучная спирогира, вероятнее всего, только пополнит эту статистику.

Правда, кого-то она может и отпугнуть. Как объясняют ученые, биомасса спирогиры на Байкале увеличивается по мере захвата новых территорий. Потом водоросль отмирает и становится источником зловония. К которому, конечно, не привыкли ни местные жители, ни те, кто успел побывать на Байкале хоть раз до начала распространения спирогиры.

Пища для толстолобика и материал для удобрений
Эффективно решить проблему с засильем водорослей, говорят специалисты, в любом случае можно лишь после совершенствования водоочистных сооружений. Это, в свою очередь, требует от регионов существенных финансовых вложений.

В 2011 году в стране была принята федеральная целевая программа по развитию водохозяйственного комплекса в стране на срок до 2020 года. Всего на нее (в том числе и на совершенствование системы очистки сточных вод) за это время должны потратить около полутриллиона рублей. Отдельной строкой в программе проходит охрана озера Байкал и «экономическое развитие Байкальской природной территории». Но пока, судя по всему, ситуация с ними по-прежнему не решена даже там.

Скорее всего, проблема стоит намного шире — просто часть небольших водоемов, менее прославленных, чем Волга или Байкал, водоросли «осваивают», не привлекая к себе такого внимания журналистов. И если угрожать человеку выделенные ими цианотоксины будут только при очень высокой концентрации, вредить тем же рыбам они начнут намного раньше.

В сезон цветения бороться с захватчиками практически невозможно — в воды Волгоградского водохранилища как-то даже предлагали в промышленных количествах вылить перекись водорода, чтобы заставить водоросли опуститься на дно, но в конце концов от этой идеи отказались. Пока специалисты пришли к выводу, что в ожидании улучшения экологической обстановки есть лишь два относительно эффективных и экономичных способов противостоять нежелательным гостям.

Например, с сине-зелеными водорослями предлагают бороться заселением в водоемы их природного конкурента, зеленой водоросли хлореллы, безопасной для человека.

В 2016 году главный ихтиолог ФГБУ «Нижневолжрыбвод» Сергей Яковлев также предложил запустить в водохранилища толстолобиков — породу рыб, которая сине-зелеными водорослями питается. Правда, специалисты сразу подсчитали, что справиться с противником толстолобик сможет, только если в воду ежегодно выпускать около 20 млн мальков.

Зато в Тольятти не первый год предлагают поставить эти водоросли, коль скоро они есть, на службу человеку — там разработали проект по производству на их основе удобрений. В 2018 году проект представили главе Минэкономразвития Максиму Орешкину во время выставки в тольяттинском бизнес-инкубаторе. То есть наступления ядовитых водорослей там, как и на Байкале, ждут и в этом году.