Informacinis pranešimas apie projekto BIOREM veiklas
2013 m. sausio 11 d. VDU ir Europos socialinio fondo agentūra (ESFA) pasirašė projekto „Pabėgių medienos bioremediacijos tyrimai ir technologijų kūrimas“ BIOREM finansavimo ir administravimo sutartį Nr. VP1–3.1–ŠMM–10–V–02–010.
Pagrindinis projekto tikslas – ištirti ir sukurti netinkamų naudojimui geležinkelio medinių pabėgių (PM), impregnuotų kreozotu ir skalūnų alyva, valymo būdus nuo juose esančių toksinių medžiagų.
Projekto veiklos atitinka „Horizontaliųjų prioritetų įgyvendinimą įsisavinant 2007–2013 metų Europos Sąjungos struktūrinę paramą“. Projekto metu vystomos pagrindinės darnaus visuomenės vystymosi kaip pagrindinės ilgalaikės ideologijos nuostatos ir strategija. Projekto metu atliekami moksliniai tyrimai ir darbai prisideda užtikrinant pagrindinius tris darnaus visuomenės vystymosi koncepcijos lygiaverčius komponentus – aplinkosaugą, ekonominį ir socialinį vystymąsi. Tyrimo tikslas – PM valymo nuo toksinių junginių būdo ir technologijos kūrimas prisidedant prie pagrindinių ūkio šakų žalingo poveikio aplinkai ir žmonių sveikatai mažinimo.
Geležinkelio mediniai pabėgiai (PM) yra impregnuoti kreozotu, skalūnų alyva ir kitais baktericidinių, fungicidų savybių turinčiais impregnantais, neleidžiančiais skaidikliams ardyti medienos. Jų sudėtyje yra fenolinių junginių, policiklinių aromatinių angliavandenilių (stiprūs kancerogenai). Impregnuoti PM tinka naudojimui apie 15 metų. Kasmet apie 30 000 vnt. (2000 t) PM tampa netinkami naudojimui. Lietuvoje nėra įmonės, kuri utilizuotų šiuos PM; be to, dabar nėra technologijų, kurios įgalintų medinius PM pakeisti gelžbetoniniais. Nustatyta, kad PM utilizavimas bus aktualus daugiau nei penkiolika metų. Pagal Europos Komisijos direktyvos 2001/90/EB (EUR-LEX-3200120090-LT) reikalavimus tokių atliekų negalima tiesiogiai naudoti kurui, kompostui ar kitiems dirbiniams be papildomo jų apdorojimo. Tam taikomas bioremediacijos procesas, pagrįstas jautrių policikliniams angliavandeniliams mikroorganizmų gebėjimu skaidyti fenolius ir netgi stipriomis kancerogeninėmis savybėmis pasižyminčius policiklinius aromatinius angliavandenilius. Vienas iš tyrimo tikslų – sukurti optimalų mikroorganizmų konsorciumą, galintį maksimaliai išvalyti PM nuo fenolinių ir policiklinių junginių.
Projekte kuriama inovacinė technologija sudaryta iš trijų etapų:
- Smulkinami ir paruošiami biologiniam skaidymui netinkami naudojimui geležinkelio mediniai pabėgiai (PM), impregnuoti kreozotu ir skalūnų alyva.
- Vykdoma bioremediacija, t.y. organinių medžiagų ir impregnantų, pasižyminčių baktericidinėmis, fungicidinėmis savybėmis, skaldymas atrinktomis aktyviomis mikroorganizmų kultūromis.
- Vykdoma fitoremediacija, atrenkami modeliniai augalai, tolerantiški toksinėms medžiagoms, auginimui PM substrate, atliekant jo valymą bei galutinį substrato ir augalų tyrimą.
Antrojo ir trečiojo etapų technologinių procesų optimizavimui taikoma reakcijos paviršiaus metodologija, statistiniai ir dinaminiai modeliai bei matematiniai optimizavimo metodai.
Projekto metu yra atliekami tarptautinio lygio tarpdisciplininiai moksliniai tyrimai. Jų tikslui pasiekti suburta įvairių mokslo sričių, t.y. cheminės analizės, fitopatologijos, mikrobiologijos, biotechnologijos, procesų optimizavimo ir matematinio modeliavimo mokslininkų ir tyrėjų grupė. VDU Gamtos mokslų fakulteto prof. habil. dr. Audrius Maruška – projekto ir cheminės instrumentinės grupės vadovas. Šioje grupėje atliekama medienos analizės ir paruošimo bioremediacijai darbai. Spektrofotometriniais metodais nustatomi PM esančių fenolinių junginių kiekiai; dujų chromatografijos ir masių spektrometrijos metodais – lakiųjų, fenolinių junginių, benzpireno darinių, aromatinių ir policiklinių angliavandenilių kiekiai; skysčių chromatografijos metodais – skalūnų alyvų, kreozoto alyvų likutinių junginių kokybė ir kiekybė. Įvertinus tiriamų pabėgių medienos cheminės sudėties skirtumus, įdiegiamos, optimizuojamos ir įteisinamos benzo[a]pireno ir fenolio koncentracijų nustatymo metodikos PM. Nustatant cheminių junginių kiekius ir sudėtį prieš ir po valymo, bus vertinamas valymo efektyvumas ir kuriamos likutinių kancerogeninių medžiagų nustatymo metodikos.
Projekto metu glaudžiai bendradarbiaujama su kitomis organizacijomis Lietuvoje ir užsienyje. Naujų metodų ir jų pritaikymo galimybių tyrime aktyviai dalyvauja užsienio ekspertai iš Romos CNR Metodologinės chemijos instituto. Šiame institute sukaupta unikali aromatinių alkoholių, aril- ir alkilbenzenų identifikavimo, jų kiekybinio įvertinimo metodų kūrimo ir šių metodų įteisinimo patirtis. Bio- ir fitoremediacijos procesai tiriami ir vertinami VDU Kauno botanikos sode. Šiai tyrimų daliai vadovauja prof. dr. (HP) Ona Ragažinskienė.
Prof. habil. dr. Donatas Levišauskas vadovauja KTU mokslinei darbo grupei, kurios veikla projekte apima eksperimentinių tyrimų planavimą, eksperimentinių rezultatų apdorojimą, procesų matematinių modelių sudarymą ir modeliais paremtą procesų optimizavimą.
Projekto veiklos įgyvendinamos 2013 m. balandį įkurtame Instrumentinės analizės Atviros prieigos centre. Netinkami naudojimui geležinkelio mediniai pabėgiai renkami mokslinių ekspedicijų metu įvairiuose Lietuvos, Latvijos, Lenkijos ir Švedijos regionuose iš skirtingų AB „Lietuvos geležinkeliai“ ir šios bendrovės partnerių valdomų pabėgių sandėliavimo ir rūšiavimo vietų.
Projekto veikla vykdoma pagal 2007–2013 m. Žmogiškųjų išteklių plėtros veiksmų programos 3 prioriteto „Tyrėjų gebėjimo stiprinimas“ įgyvendinimo VP1-3.1-ŠMM-10-V priemonę „Aukšto tarptautinio lygio mokslinių tyrimų skatinimas“. Joms įgyvendinti skirta 1 460 000,00 litų. Projekto BIOREM veiklos finansuojamos iš Europos Sąjungos fondų (1 370 794,00 Lt) ir Lietuvos Respublikos valstybės biudžeto lėšų (89206,00 Lt).
Projekto vadovas – prof. habil. dr Audrius Maruška. Trukmė – 24 mėn. Partneris – Kauno technologijos universitetas.
Paruošė projekto administratorė dr. Violeta Bartkuvienė
