Chimia ecologica

Odata cu dezvoltarea industriala accentuata din ultimele decenii s-a conturat si pericolul poluarii grave a mediului ambiant, al degradarii uneori chiar ireversibile a conditiilor de viata de pe Terra.

Alarmata de catastrofe ecologice generate de iresponsabilitatea si setea nemasurata de castig a unor mari companii industriale, opinia publica mondiala se preocupa tot mai intens deconservarea nealterata, pentru noi si urmasii nostri, a naturii planetei.

Ca urmare, preocuparile oamenilor de stiinta, cu deosebire ale chimistilor, s-au intensificat continuu in acest domeniu de importanta vitala. In aceasta vasta campanie, specialistii utilizeaza, cu precadere, multimilenarele  „brevete” ale naturii.

Argumente ?

Ceea ce in prezent constituie una dintre cele mai interesante si mai pline de promisiuni directii de cercetare ale chimiei si ecologiei moderne era un lucru cunoscut si utilizat inca din antichitate. Astazi, ca si acum cateva mii de ani, locuitorii din satele sudaneze de pe malul Nilului, de exemplu, pun in vase mari de lut, impreuna cu cateva manunchiuri de plante acvatice, apa luata direct din fluviu. Dupa numai 24 de ore, apa mâlosa a Nilului devine, in urma acestui  „tratament”, limpede si fara nici un gust sau miros.

Obtinerea in unele tari a apei potabile pe aceasta cale ar fi putut continua sa fie ignorata sau, in cel mai bun caz, privita ca o curiozitate exotica de catre lumea stiintifica contemporana daca problema epurarii apelor reziduale, provenite din industria in dezvoltare accelerata sau din aglomerarile urbane cu cresteri explozive ale secolului nostru, nu ar fi devenit atat de acuta.

Intr-adevar, pentru a „scapa” de apele reziduale se cheltuiesc anual sume uriase. Tocmai aspectul economic al tratarii apelor reziduale in adevarate uzine chimice, dotate cu utilaje si tehnologii costissitoare, a adus in actualitate ideea epurarii naturale, cu ajutorul plantelor acvatice, a  „apelor deşeu”.

In lupta impotriva poluarii apelor, oamenii de stiinta si-au gasit aliati de nadejde in… plantele acvatice. Ele pot separa solutiile coloidale, limpezind apa, pot neutraliza apele alcaline sau acide, sprijinind pe aceasta cale actiunea de purificare exercitata de microorganisme, maresc continutul de oxigen in apa etc. Aceasta fara a mai vorbi despre actiunea lor de consolidare a terenurilor mlastinoase sau de influienta binefacatoare asupra nivelului si calitatii apelor freatice.

Stuful, trestia, papura,rogozul, pipirigul, precum si alte asemenea plante au dovedit nu numai o mare capacitate de acomodare in ape cu continut ridicat de substante toxice, in care nici un alt organism viu nu supravietuia, ci si una inca si mai mare, de a acumula aceste substante, purificand astfel apele uzate.

Stuful, de exemplu, suporta perfect concentratii de mercur la care algele sau microorganismele – celelalte elemente ale epurarii biologice – sunt demult anihilate. Explicatia acestei rezistente deosebite, afirma specialistii, consta in faptul ca zona de crestere a stufului este situata la baza si nu la varful sau, ca in cazul altor plante. In acest fel, el creste tot timpul in apa impurificata.

Remarcabila este, de asemenea, capacitatea de retentie a stufului fata de mercur sau alte elemente grele, precum si fata de cloruri, sulfati sau cianuri.

Mecanismul absorbtiei, precum si procesele biochimice care au loc in plantele acvatice in aceste ocazii sunt inca foarte putin cunoscute. Se considera ca in cazul stufului o mare cantitate de saruri minerale este separata de planta prin intermediul tulpinii, in timp ce metalele grele sunt eliminate, odata cu surplusul de apa, sub forma de vapori, prin stomatele frunzelor.

Probleme extrem de dificile ridica, in tehnologia epurarii, indepartarea si neutralizarea substantelor organice. Fenolii si derivatii sai clorurati, de exemplu,  sunt extrem de greu de separat prin mijloace chimice. Cu ajutorul stufului, lucrurile devin extrem de simple. Astfel, un grup de specialisti de la Institutul de cercetari botanice  „Max Planck” din Krefeld, Germania, a reusit sa purifice complet ape industriale care contineau pentaclorfenol in amestec cu cantitati ridicate de clorura de sodiu.

 O alta proprietate de mare interes si utilitate a plantelor acvatice este capacitatea lor de a distruge microbii patogeni. Astfel, dupa cum au aratat numeroase experiente, unele plante acvatice exercita o puternica actiune bactericida asupra diferitelor specii, ca Escherichia coli, salmonela sau enterococi. Se pare ca actiunea se datoreaza unor enzime care se gasesc in radacinile plantelor. Ceea ce inca nu s-a clarificat este daca aceste enzime sunt preparate direct de planta sau ele rezulta din procesele biochimice ale microorganismelor cu care ea traieste in simbioza.

In sfarsit, o ultima caracteristica ce pare sa tina de domeniul miraculosului: plantele acvatice pot combate radioctivitatea. La centrul de cercetari nucleare din Karlsruhe, Germania, in buncare speciale era depozitata o mare cantitate de namoluri radioactive. Cum simpla separare a apei, fara a o contamina insa, ar fi constituit un succes deosebit deoarece ar fi redus mult volumul deseurilor, s-a recurs la incercarea de a cultiva trestii pe aceste namoluri. Rezultatul l-a constituit nu numai reducerea la circa 1/50 a volumului deseurilor, ci si absenta oricarei urme de radioactivitate in apa evacuata, in reziduul solid obtinut, precum si in insasi plantele cultivate.

Singura explicatie data de cercetatori a fost ipoteza ca metalele grele radioactive au fost mai intai asimilate, iar apoi evacuate prin stomate, odata cu vaporii de apa, fiind imprastiate in atmosfera.