A növekvő urbanizáció és iparosodás miatt a globális környezetszennyezés egyre súlyosbodik. Fenntartható megoldásokra van szükségünk és a gombák jelenthetik az egyiket. A gombák hulladékgazdálkodásban való felhasználása izgalmas lehetőséget kínál a hulladék környezetbarát és alacsony költségű kezelésére.
A fenntarthatóságban gyökerező MDPI elkötelezett a környezeti kihívások megoldását segítő témák élvonalbeli kutatásainak publikálása mellett. Itt olyan vezető tudósok kutatásaiba merülünk bele, amelyek a fenntartható hulladékgazdálkodást vizsgálják gombák felhasználásával.
Mik azok a gombák?
A gombák nem növények. A spóratermelő szervezetek külön csoportját alkotják. Míg a növények fényt és szén-dioxidot nyelnek el, hogy energiát termeljenek, addig a gombák szerves anyagokat fogyasztanak el azáltal, hogy enzimeket bocsátanak ki a felületekre, amelyeken növekednek. Erre példa, amikor egy gyümölcsöt rothadónak látunk. A fertőzött részek az enzimek hatására megpuhulnak, így a gomba fel tudja fogyasztani azokat.
Az ehető gombák a legismertebb gombák, de a gombáknak számos formája létezik (144 000 ismert fajjal). Ezek közé tartoznak az élesztőgombák, a peronoszpórák és a penészgombák. A tipikus gombában elágazó, csőszerű fonalak tömege található, amelyeket hifáknak neveznek. Ezek bonyolult, terjedő hálózatokba, a micéliumba ágaznak, amely a környezetből származó tápanyagokat használja fel.
A micéliumot alkotó laza, fonalszerű szálak tömege kitágul és anyagot fogyaszt. A gombák gyakran növényekkel együtt nőnek, például fákon, és kulcsszerepet játszanak a tápanyagok újrahasznosításában és az elhalt növényi anyagok lebontásában. Természetesen a gombák a fenntartható hulladékgazdálkodást demonstrálják. És itt jön be a képbe a mikoremediáció fogalma.
Mi az a mikoremediáció?
A mikoremediáció (mycoremediation) kifejezés a „myco-„, amely a gombákra utal, és a „remediate”, amely a környezeti károk visszafordításával vagy megállításával történő helyreállításra utal. Egyszerűen szólva, a mikorremediáció a kármentesítés olyan formája, amely gombákat alkalmaz a szennyezett ökoszisztémák lebontására, helyreállítására és gyógyítására.
Ez alkalmazható a fenntartható hulladékgazdálkodásra, mivel a gombák segítségével lebonthatók azok a vegyületek, amelyek megakadályozzák, hogy az anyag lebomló vagy újrahasznosítható legyen. Ezek közé tartoznak a nehézfémek, gyógyszerek, peszticidek és még sok más. A gombák pedig a víz helyreállítására is felhasználhatók.
Miért használjunk gombákat a hulladékgazdálkodásban?
Az anyag vagy víz helyreállításának más módszereivel összehasonlítva a mikorrhizás költséghatékony, környezetbarát és hosszú távú. Ezenkívül néhány egyedülálló előnnyel jár:
- Csökkentett hulladékszállítás: a helyszínen, hulladéklerakóban vagy vízben végezhető.
- Megszünteti/csökkenti a destruktív kezelési eljárások szükségességét.
- Kombinálható más kezelésekkel az összetett hulladékok esetében.
- Különféle maradékok és melléktermékek nyerhetők vissza, majd magasabb értékű termékekké fejleszthetők.
A gombák szívósak, széles körben elterjedtek és olcsón termeszthetők. Már foglalkoztunk a gombák egyéb csodálatos felhasználási lehetőségeivel, többek között a betegségek elleni küzdelemmel, a depresszió kezelésével és a fenntartható anyagok létrehozásával.
Nézzük tehát a gombák hulladékkezelésre való felhasználásával kapcsolatos kutatásokat.
A textilhulladék egyre rosszabb
A Journal of Fungi című folyóiratban megjelent cikk a mikoremediáció felhasználását vizsgálja a textilhulladékok esetében. Először is felvázolja a keletkező textilhulladék kolosszális mennyiségét.
A divatipar nagymértékben hozzájárul a hulladékhoz. Amint a tanulmány kiemeli, a világszerte előállított textiltermékek száma az elmúlt 15 évben megduplázódott és meghaladta a 100 milliárd darabot. A kidobott darabok 73%-át elégetik vagy hulladéklerakókba juttatják. Mivel a ruházati cikkek 60%-a szintetikus szálakat, különösen elasztánt tartalmaz, ezek a termékek lassan vagy egyáltalán nem bomlanak le természetes úton.
Textilipari mikroremediáció
A tanulmány a textilalapú festék és elasztán mikorremediációját vizsgálja a textilhulladék fenntartható ártalmatlanítása érdekében. Ez azért működik, mert a micélium, az anyagot fogyasztó szálak hálózata képes a textíliákon keresztül terjedni.
Ez az első olyan tanulmány, amely a mikoremediációt nem oldatban, hanem textílián mutatja be. A szerzők gombatörzseket, különböző anyagú és színezékű textíliákat szereztek be, és ezeket lezárt edényekben kombinálták.
A gombák képesek megemészteni a festéket
Három hónap elteltével a gombatörzsek elszaporodtak a textíliákon, és az egyik, a Hypholoma fasciculare jelentősen megváltoztatta a ruhadarabok színét. Érdekes módon ez a gomba könnyebben emésztette meg a festéket a 0% és 4% elasztánt tartalmazó ruhadarabokon, mint a 12% elasztánt tartalmazóakon. Ez 8 hónap elteltével is folytatódott, és a festék telítettsége jelentősen csökkent, különösen az alacsonyabb elasztán tartalmú ruhadarabokon, ahol a festék akár 80%-át is eltávolította.
Ez arra utal, hogy az elasztán mennyiségének növekedésével a vizsgált gomba nehezen tudta lebontani a megnövekedett mennyiségű szintetikus anyagot. A gombák az anyagok összetételétől és a felhasznált gombatípustól függően különbözőképpen bontják le. Ezért a leghatékonyabb mikoremediációhoz gondosan figyelembe kell venni a hulladék összetételét.
Körforgásos gazdaság
Ez a cikk elsőként mutatta be a textilanyagokon történő mikoremediációnak a fenntartható hulladékgazdálkodás egyik formájaként való alkalmazásának lehetőségét. A festékanyag eltávolításával egyes ruhadarabok nagyobb valószínűséggel bomlanak le biológiailag, vagy akár újrahasznosíthatók is lehetnek.
Sőt, bár a cikk nem foglalkozik vele, a mikoremediációt a ruházat tervezésénél is figyelembe lehetne venni a körforgásos gazdaság megközelítése érdekében. Ez azt jelenti, hogy a termékek életciklusa nem érhet véget.
A ruházati cikkeket potenciálisan a mikoremediációt szem előtt tartva lehetne megtervezni. Egyedi tulajdonságaikat fenntartható módon, gombák segítségével lehetne eltávolítani, így az anyagot új darabokba lehetne újrahasznosítani. Ez a ruházati cikkek körforgásos gazdaságát hozná létre a hulladék és az ártalmatlanítás szükségességének csökkentése érdekében.
A nehézfém-szennyezés kezelése
A Microorganisms című folyóiratban megjelent cikk a nehézfémekkel szennyezett tengerparti tengeri üledékek helyreállítását vizsgálja gombák segítségével.
Ez az első alkalom a kármentesítés kutatásában, hogy tengeri eredetű gombákat használtak nehézfémek eltávolítására. Ehhez a szerzők párhuzamos laboratóriumi kísérleteket végeztek különböző kezelési kombinációkkal, hogy összehasonlítsák azok hatékonyságát.
A nehézfém-szennyezés széles körben elterjedt, különösen az ipari gyakorlatnak kitett tengerparti területeken. A nehézfémek magas koncentrációja felhalmozódhat és a táplálékláncban felfelé haladva az emberbe is átkerülhet. Nagyobb mennyiségben fogyasztva a nehézfémek mérgezővé vagy veszélyessé válhatnak, befolyásolva az agy, a tüdő, a vesék és más fontos szervek működését. Biológiailag nem bomlanak le, ezért kezelni kell őket.
Ennek megfelelően a Mikroorganizmusok cikk szerzői mintákat gyűjtöttek a Földközi-tengerből, és különböző kezeléseknek vetették alá őket.
Tengeri eredetű mikoremediáció
Ezek a kezelések biológiai kimosódást váltanak ki, amely felszabadítja a nehézfémeket az üledékből. A gombák ezt úgy érik el, hogy szerves savakat bocsátanak ki, amelyek növelik a nehézfémek oldhatóságát, és így felszabadítják azokat az üledékből.
Érdekes módon a baktériumok önmagukban korlátozott hatékonysággal működtek. A baktériumok vagy vegyszerek gombákhoz való hozzáadása pedig csak csökkentette a hatékonyságukat. A gombák önmagukban lényegesen nagyobb hatékonyságot mutattak a biológiai kimosás során, mint a kémiai vagy bakteriális kezelések. A gombás kezelések nyolcszor hatékonyabbak voltak a kémiai kezeléseknél, és kétszer hatékonyabbak a bakteriális kezeléseknél.
Ez azt mutatja, hogy a tengeri eredetű gombák költséghatékonyabb és fenntarthatóbb módon alkalmazhatók a tengerparti területek nehézfém-szennyezettségének csökkentésére.
Több kutatásra van szükségünk a mikoremediációval kapcsolatban
A gombák nagy lehetőséget rejtenek magukban, hogy a keletkező hatalmas mennyiségű hulladék fenntartható módon történő kezelésének eszközeiként használják őket. Mindkét kiemelt cikk az első ilyen jellegű tanulmányok elvégzését jelenti. Ezek a korai meglátások megalapozzák a fenntartható hulladékgazdálkodást szolgáló mikoremediáció fejlesztését.
De további kutatásokra van szükségünk ahhoz, hogy a gombák tesztelését és alkalmazását a hulladék és a szennyezés csökkentése érdekében elősegítsük.
Forrás: MDPI
0 comments on “Gombák használata a hulladékgazdálkodásban” Add yours →