Hemikalije – od antibiotika koji se koriste za održavanje zdrave stoke do pesticida koji štite useve od insekata i drugih štetočina – igraju važnu ulogu u savremenoj poljoprivredi. Međutim, mnoge od ovih supstanci se akumuliraju u kravljem stajnjaku koji se koristi kao đubrivo, gde one zagađuju useve, izlivaju u podzemne vode i zagađuju vodene tokove, predstavljajući pretnju po zdravlje ljudi i životnu sredinu.
Studija koju su vodili inženjeri zaštite životne sredine Džons Hopkins sugeriše da anaerobna digestija – upotreba mikroba za razgradnju organske materije u odsustvu kiseonika – može ukloniti ove potencijalno štetne hemikalije iz stočnog stajnjaka pre nego što zagade obližnje zemljište i vodu. Štaviše, ovaj proces takođe može da proizvede održivu energiju jer se organska materija u stajnjaku razlaže i formira metan, biogas.
„Sve veća upotreba antibiotika i pesticida u poljoprivredi predstavlja značajne rizike po ljudsko zdravlje i životnu sredinu, zbog čega je od ključne važnosti da se smisle mere za ublažavanje njihovog negativnog uticaja“, rekao je član tima Karsten Prase, docent za zdravlje životne sredine i inženjering na Univerzitet Džons Hopkins. „Naš rad ističe potencijal anaerobne digestije kao jednog rešenja.
Rezultati tima su se pojavili u Nauci o totalnom okruženju.
Anaerobna digestija se obično koristi za tretman kanalizacionog mulja u SAD. Takođe dobija na popularnosti u drugim zemljama kao metod prerade stočnog stajnjaka. Glavni cilj ovih pristupa je smanjenje emisija gasova staklene bašte iz iznutrica, obično uskladištenih u velikim otvorenim lagunama. Prethodna istraživanja su se prvenstveno fokusirala na uticaj veterinarskih antibiotika na mikroorganizme uključene u anaerobnu varenje.
Prasseov tim je imao drugačiji cilj: utvrditi da li se anaerobna digestija može koristiti za uklanjanje ovih hemikalija, kao i za potencijalno proizvodnju biogasa. Štaviše, umesto da se fokusiraju samo na to da li je anaerobna digestija uklonila hemikalije, istraživači su istraživali supstance nastale tokom procesa anaerobnog uklanjanja.
„Istražujući puteve kojima mikrobi razgrađuju hemikalije, stekli smo uvid u to koje su nove supstance proizvedene“, rekao je Prase. „Ovo baca svetlo na to koji mikrobi su olakšali varenje i da li su uspeli da u potpunosti razbiju ‘roditeljske’ zagađivače ili ih samo transformišu u druga, nova i potencijalno zabrinjavajuća jedinjenja.“
U svojoj studiji, istraživači su istraživali sudbinu 20 uobičajenih supstanci stočnog otpada u malim laboratorijskim kontejnerima napunjenim stajnjakom dok su prolazili kroz anaerobnu digestiju. Otkrili su da se 11 od tih supstanci pokvarilo, stvarajući 47 novih (nazvanih „proizvodi transformacije“) u procesu.
Tim je takođe napravio još jedno važno otkriće: uklanjanje hlora iz organskih jedinjenja dovodi do manje upornih i često manje toksičnih proizvoda transformacije.
„Iako je naša studija značajan korak, ona takođe naglašava potrebu za dodatnim istraživanjem kako bi se razumeli proizvodi transformacije koji su proizvedeni i da li se rezultati mogu prevesti u sisteme tretmana punog opsega“, rekao je Prase.
