Лауреат Державної премії України
в галузі науки
і техніки
Олександр ЄЛІЗАРОВ
Дедалі актуальнішою стає тема забруднення Дніпра синьо-зеленими водоростями та очищення від них. Про те, що ж насправді сталося з Дніпром і чи можна дати раду синьо-зеленим, в інтерв'ю "УК" компетентно розповідає людина, яка має вагомі напрацювання з цієї проблеми, доктор фізико-математичних наук Олександр Єлізаров.
Газ із водоростей
- Проблема дуже серйозна, - каже вчений. - Я народився на Дніпрі і пам'ятаю його ще до будівництва каскаду гідроелектростанцій. Тоді він справді відповідав гоголівському "Чуден Днепр при тихой погоде, когда вольно и плавно мчит сквозь леса и горы полные воды свои..." На жаль, гідростанції кардинально змінили умови існування річки, фактично перетворивши її на систему ставків. А затоплення берегів, орних земель сприяло потраплянню у водосховища великої кількості органіки, внаслідок чого змінилась біота водойм. У них у великих кількостях з'явилися синьо-зелені водорості.
Спершу цьому великого значення не надавали. Вважали, що через кілька років проблема розв'яжеться сама собою, бо річки мають здатність відновлюватись. Але так не сталося. Бо зливові дощі продовжували нести у річку добрива з великих площ, а підприємства - забруднювати її недоочищеними промисловими стоками. Так поступово Дніпро перетворився місцями на брудну калюжу. Його пляжі часто закриваються через антисанітарію, завдано величезної шкоди рибному господарству.
- Здається, світ уже переживав подібне і деякі розвинуті країни мають певний досвід щодо очищення великих мас води?
- Справді, скажімо, у 1960-70-х роках стрімке зростання населення на берегах Великих озер призвело до значного їх забруднення, внаслідок чого у найменших із п'яти водойм, Ері (25,8 тис. кв. км) та Онтаріо (190 тис. кв. км) інтенсивно розмножилися синьо-зелені водорості. Природні механізми самоочищення не спрацювали, і якість води різко погіршилась. Тоді уряди США і Канади, на кордоні між якими розташовані ці озера, направили туди лімнологів, інших спеціалістів, котрі встановили, що головним забруднювачем є фосфати, які входять до складу миючих засобів. Коли під законодавчим та громадським тиском виробники миючих засобів вивели з їх складу ті фосфати, якість води у Великих озерах значно поліпшилась.
Навчилися очищати стічні води й москвичі. Біля Москви побудовано потужні очисні станції, які викидають у річки вже ту воду, яка придатна для життя і в якій чудово почуваються риба й мікроорганізми прісних водойм. До речі, скиди, які робить Москва, співмірні з тими об'ємами води, які треба очистити у Дніпрі.
На жаль, ми не можемо скористатися ні досвідом американців, ні досвідом очищення вод Москви, бо тут є свої особливості. Водосховища дніпровського каскаду не мають потужних природних механізмів очищення, їх не можна вибудувати як послідовність резервуарів, у кожному з яких здійснювався б свій етап відновлення, як це робиться на полігонах очистки стічних вод великих міст.
Проте, на мій погляд, усе ж таки існує можливість значного відновлення якості дніпровської води. На стадії зародження й розвитку синьо-зелені водорості вбирають у себе бруд. І саме в цей момент їх треба вилучати з річки. Сприятливим є те, що маса зосереджена у приповерхневому шарі води. Тож технічно це нескладно зробити.
- А де можна використовувати зібрану біомасу?
- З неї можна одержувати біогаз. Про це свідчать результати наших лабораторних дослідів, у яких ми піддавали водорості анаеробному (без доступу кисню. - Авт.) бродінню. З не надто ущільненої біомаси об'ємом 50 літрів було одержано майже 200 літрів газу, який за своїм складом близький до звичайного, побутового. А також, що важливо, не містить сірководню. Теплотворна здатність такого газу становить приблизно 33 МДж/куб. м.
Не менш корисним продуктом є маса, яка залишається після бродіння водоростей: вона - ефективне сільськогосподарське добриво, що не містить важких металів, і може бути використана для здобрювання грунту не лише під промислові, а й харчові культури.
- Наскільки тривалий процес одержання біогазу із синьо-зелених?
- Він починає виділятися після закладання приблизно через тиждень, коли вступлять у роботу анаеробні бактерії. До цього часу спрацьовується кисень, який є у тій масі, що ми захопили. До речі, при згорянні біогаз із водоростей зовсім не дає кіптяви, він екологічно чистий.
"Риба такого не їсть!"
- А хто, на вашу думку, повинен займатися збором і, так би мовити, утилізацією водоростей?
- Мені здається, цю роботу повинні виконувати гідроелектростанції, які викликали екологічне неблагополуччя на Дніпрі.
- То в чому саме полягає технологія їх утилізації?
- Треба поставити біля турбін гідроелектростанцій уловлювачі, спрямувати приповерхневий шар з водоростями не в турбіни, а в спеціальні ємності - метатенки.
Крім цього, на берегах водосховищ треба побудувати переробні станції. Ми знаємо, як відфільтрувати воду, щоб у ній залишилося якомога менше рослин. Розробили способи збагачення синьо-зелених, їхнього ущільнення для більш зручного заправлення в метатенки.
Повірте, побудувати гідроелектростанцію набагато складніше, ніж збирати водорості. Тільки в цьому треба бути зацікавленими.
- Хтось підраховував, яка кількість біомаси може міститися у воді Кременчуцького водосховища?
- Мені про це не відомо. Бо скупчення водоростей мігрують по всій акваторії. Щоб це зробити, потрібна аерофотозйомка. А в нас немає можливості її виконати.
- Це я веду до того, що одержаним із водоростей газом можна було б заправляти автомобілі й опалювати будинки...
- Так, іще можна біля переробних станцій, про які я говорив, побудувати тепличні комплекси і вирощувати квіти. Щоб не возити їх аж із Голландії.
- А чи є якийсь інший спосіб очистити дніпровську воду?
(Усміхається) - Ще в 70-х роках минулого століття цією проблемою переймався Інститут хімії води Академії наук України. Запускали в річку товстолобиків і білих амурів, сподіваючись, що вони поїдять синьо-зелені водорості. Але вони на них не звернули уваги, бо, мабуть, їдять їх або коли дуже голодні, або перебуваючи на межі смерті.
Намагалися напряму відфільтрувати водорості. Та зробити це також неможливо, бо будь-які фільтри при цьому забиваються і виходять з ладу. Тож і маємо проблему очистки води влітку на водогонах великих міст. Бо там, де йде водозабір, обов'язково є й синьо-зелені водорості. Через що з кранів тече вода з неприємним запахом. Станції не справляються з очисткою. Зібрати їх, відфільтрувати і вилучити з водойми можливо тільки тоді, коли вони акумулюються в одну масу у поверхневому шарі.
- Метод збирання водоростей і одержання з них біогазу вже десь застосовується на практиці?
- Поки що маємо тільки лабораторні досліди.
- А ви зверталися з цього питання, скажімо, у Мінекології?
- Зважаючи на те, що інтелектуальна праця в Україні досі була не вельми затребувана, я не тішив себе сподіваннями, що коли буду штовхатися в якісь двері, то знайду позитивний відгук. Мені здавалося: потрібно спочатку створити критичну масу знань про цей процес, а потім уже "стукати". Наразі вже маємо такі знання, аби можна було приступити до побудови бодай невеликої станції переробки синьо-зелених водоростей. А отримавши досвід, поширити його на весь Дніпро.
- Якщо припустити, що вашими дослідженнями зацікавляться й буде вжито необхідних заходів для очищення Дніпра, то за який період ріка стане чистою?
- Вважаю, що Дніпро нині абсолютно очистити неможливо, бо спершу треба вдосконалити очисні споруди великих міст, які викидають каналізаційні стоки. Щоб у тих стоках не було органіки. Але істотно відновити його "здоров'я" можна.
Навіть якщо одержаний з водоростей біогаз і добрива не відшкодують повністю витрачених на проект коштів, то екологічні наслідки проекту (опосередкована користь від поліпшення якості води) значною мірою компенсують їх.
ДОСЬЄ "УК"
Олександр ЄЛІЗАРОВ. Народився 9 вересня 1941 р. в селі Табурище (нині м. Світловодськ) на Кіровоградщині. Після закінчення 1965 р. Київського держуніверситету ім. Т. Г. Шевченка займався науковою роботою, працював на заводі чистих металів у м. Світловодську над проблемою створення технології напівпровідників для нічного теплобачення.
З 1986 р. на викладацькій роботі. Нині завідує кафедрою фізики Кременчуцького національного університету ім. М. Островського. Доктор фізико-математичних наук, професор.
До речі, грошову частину Державної премії в галузі науки і техніки віддав на ліквідацію наслідків аварії на Чорнобильській АЕС.
ДОВІДКA
Синьо-зелені водорості виникли 2,7 мільярда років тому. Це перші фотосинтезуючі організми, завдяки яким з'явився кисень на планеті Земля.
Розмножуються поділом клітини: протягом вегетаційного періоду (початок липня - кінець жовтня) одна материнська клітина дає 10 у двадцятому ступені дочірніх!