Надежность биотехнологических систем и охрана окружающей среды

Перед промышленной биотехнологией стоит задача активного использования симбиоза и кометаболизма и создание метаболически замкнутых циклов. Действительно, остаточная культуральная жидкость сама по себе или после определенного регулирования ее состава может стать питательной средой для роста соответствующего нового продуцента. Ее можно применять до тех пор, пока на очередной стадии она станет вно

вь подходящей или даже лучшей (за счет стимуляторов) питательной средой для проведения исходного основного процесса. В таком метаболическом цикле на каждом этапе будут получаться полезные продукты и уже нельзя будет выделить основную и вспомогательные стадии.

Однако полностью безотходным процесс может стать только при рациональном решении проблемы воздушных выбросов.

Газообразным отходом биотехнологических производств является «отработанный воздух», представляющий высокодисперсный аэрозоль, в котором дисперсной фазой оказываются капли жидкости и микроорганизмы. Поэтому отработанный воздух не должен поступать в атмосферу без очистки и обезвреживания. Высокодисперсные аэрозоли легко переносятся воздушными потоками на большое расстояние, поэтому не исключено неблагоприятное их воздействие их на людей и животных. Воздух, содержащий микроорганизмы, должен быть термически обработан.

Отработанный воздух со стадии ферментации в простейшем случае очищается водой в трубе Вентури, обеспечивающей хорошее смешение потоков за счет разрежения в сопле, создаваемого потоком очищающей воды. Выбросы из сушилок очищаются от пылевидного продукта в последовательно установленных циклонах, что позволяет одновременно увеличить выход продукта.

В последнее время требования к очистке отработанных газов биотехнологических производств значительно возросли. Это связано с общим стремлением к повышению чистоты воздушного бассейна и полностью отвечает решениям директивных органов по оздоровлению экологической обстановки. Поэтому на всех основных заводах воздушные потоки из сушилок направляются на стадию сжигания в печах.

Экологическая биотехнология бурно развивается, появляются системы для утилизации органических и неорганических веществ, загрязняющих среду и попадающих в нее с жидкими и газовыми выбросами. В аэробных и анаэробных условиях обычно с помощью иммобилизованных культур микроорганизмов в жидких стоках разрушают большое количество органических соединений. Примером может быть окисление сульфидов до сульфатов в жидких стоках аутотрофными бактериями Thiobacillus denitrificans, иммобилизованными в геле альгината.

Учёными-биотехнологами разработана также биотехнологическая система для окисления металлов в грязеобразной среде с содержанием сухого вещества 10—30 %. Так, бактерии рода Leptespirillum окисляют ртуть, серебро, молибден, селен и др. (Е. A. Griffin et. al., 1989). Достаточно широко практикуют денитрификацию стоков, биологическую утилизацию фосфора и удаление из стоков углеводородов нефти.

Таким образом, создание метаболически замкнутых биотехнологических процессов в сочетании с полной очисткой газовых выбросов от биологического материала позволяет создавать безотходные технологические процессы.

Заключение

Деятельность любого биотехнологического производства может привести к возникновению экологических проблем общего и частного характера:

1) истощению и гибели естественных экосистем вокруг биотехнологических предприятий или неадекватному популяционному давлению одних видов живых существ на другие (например, разрастание цианобактерий в водохранилищах);

2) возрастанию стрессовых нагрузок на людей, проживающих вблизи крупных биотехнологических предприятий (выхлопные газы, шум, испарения, корпускулярные аллергены в атмосфере и пр.);

3) загрязнению воздуха, природных водоемов почв биологическими и химическими агентами, используемых в технологическом процессе и содержащихся в отходах производства.

Поэтому, экологически безопасная схема биотехнологического производства обязательно должна включать стадии изоляции и обеззараживания твердых, жидких и газообразных технологических отходов.

Выбор системы обеззараживания и очистки — дело инженерного расчета с учетом экономической оценки вариантов. Но главным критерием всегда должно быть отсутствие рисков для человека и окружающей среды.

И в данном случае, государство должно не только обеспечить контроль над соблюдением нормативов по безопасности биотехнологических производств, но и централизованно покрыть часть расходов на установление таких систем. Такого подхода требуют интересы современного общества и будущих поколений.

Литература

1. Елинов Н.П. Основы биотехнологии, СПб: Наука, 1995, 600 стр.

2. Проект ФЗ «О безопасности микробиологических и биотехнологических производств и их продукции», Москва

3. Т.Ю. Жармухамедова, Т.А. Заргарова, Т.Ф. Горелкова, Т.А. Гуськова, А.Н. Мурашев. Роль службы обеспечения качества в проведении исследований по химической и биологической безопасности в соответствии с правилами надлежащей лабораторной практики. // Химическая и биологическая безопасность, 2008, № 1-2

4. О новых правилах сертификации лекарственных средств. Часть 1. // «Фармацевтическое Обозрение», http://www.farmoboz.ru/, 12 октября 2008.

5. Р.У. Хабриев, Р.И. Ягудина, Е.А. Тельнова, Л.В. Титова. Качество розничной торговли ЛС в рамках концепции технического регулирования //Новая аптека, http://www/nov-ap.ru

6. А.П. Мешковский. Надлежащая лабораторная практика (GLP): сравнительный анализ международных и российских требований. // Фарматека, №7 (49)

7. ГОСТ Р 52249-2004 Правила производства и контроля качества лекарственных средств. Введен в действие 10 марта 2004 г.

8. Правила доклинических исследований безопасности и эффективности фармакологических веществ (Правила качественной лабораторной практики в РФ - GLP или ПДИ). В кн. "Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ". Министерство здравоохранения Российской Федерации, Департамент контроля качества, эффективности и безопасности лекарственных средств, Научный центр экспертизы и государственного контроля лекарственных средств, Фармакологический государственный комитет. Москва, 2000.

9. Биотехнология, под ред. Егорова Н.С., Самуилова В.Д., в 8 кн., кн.6: Микробиологическое производство биологически активных веществ и препаратов, М.: «Высшая школа», 1987, 143 стр.

 Скачать реферат