ТҮЙІН
Бұл мақалада экология және қоршаған ортаның биотехнологиямен өзара тығыз байланысы, биотехнологияның маңыздылығы және міндеттері, биотехнология саласын дамытуға арналған негізгі бағыттары туралы көрсетілген. Сонымен қатар, экология және қоршаған ортаны қорғау аясында биоремедиация әдістері мен кезеңдері толық қамтылған.
Кілт сөздер: биотехнология саласы, биоремедиация, молекулалық биология, гендік инженерия, биокатализ.
Кіріспе
Адамзат баласы қай уақыт аралығын алып қарасақ та, табиғатпен тығыз байланыста өмір сүреді, оның қойнауындағы сарқылатын байлықтарын пайдаланады және сол өз тіршілігі арқылы белгілі бір мөлшерде қоршаған ортаға әсер етеді. Осы қоршаған ортаға адамдар жоспарлы түрде әсер ету мақсатында әлемге экобиотехнология ғылымын шығарды. Бұл ғылым саласының негізгі мақсат мүддесі - қоршаған орта экологиясын сақтайтын жаңа жолдар табу арқылы қоршаған ортаны қорғау. Экобиотехнологияның басқа ғылым салаларынан артықшылығы - осы қоршаған ортаға үлесін тигізу аркылы адамзат баласының денсаулығына және басқа да түрлі мәселелерін шешуінде.
Жұмыстың мақсаты
Экология мен биотехнология саласын ұштастыра отырып, өзара байланысының маңыздылығын көрсету, зерттеу арқылы қоршаған ортаны қорғауды қолға алу, биотехнология әдістерін жіктеу. Болашақ мамандардың биотехнология саласы туралы түсіну қабілетін қалыптастыру.
Әдістер мен материалдар
Биотехнология саласында биоремедиация және де басқа әдістемелер процессінде қолданылатын құрылғылардың барлық спектрін қамтитын санат. Биотехнологиялық әдістердің кезеңінде арнайы аппараттар мен бірге озат технологиялар қолданылады. Оның көмегімен қоршаған ортаға үздіксіз пайда беруге болады. Биотехнологияда кеңінен қолданылатын құрылғылар: Ферментатор, ферментер (биоректор) BIOSTAT Cplus, BIOSTAT PBR 2 S, климаттық камера MLR-351H. [5]
Нәтижелер мен талқылау
Биотехнология – алпауыт ғылымдар арасында енді дамып келе жатқан ғылымның бір түрі. Бұл ғылымның дамуы көптеген бағыттардағы прогресті анықтап көрсете алады, мәселен, медицина, фармация және ветеринарияны, түрлі-түсті металлургия және т.б. атап айтуға болады. Қазіргі таңда барлығына белгілі болғандай, биотехнология мен гендік инженерия жетекші елдердің ұлттық экономикасын шыңдауда орындарын ойып алып тұрған бағыттар деуге болады. Биотехнология – ол организмдерді қолдану арқылы айналаға тың дүниені алып келу. [1]
Биотехнология қазіргі заманның туындысы емес, ол бұрындары қалыптасқан. Оның негізін қалаған – Луи Пастер, дәл осы ғалымның ашуы кезеңінде биотехнологияның жандана дамып жатқан кезі болатын. Оған дәлел – сол уақыт аймағында ферментация көмегімен глицерин алынды, сонымен қатар, вакцинология негізі қаланды. Биотехнологияның міндеттеріне тоқталатын болсақ: ол тәжірбиелік қолдану мен өзіндік бір мақсатта пайда болуы. Биотехнологияның дамуы дегеніміз - қоршаған ортаның да дамуы, себебі неғұрлым бұл сала дамыған сайын айналаға да қауіп адамзат тарапынан азая түсетіні сөзсіз. Нақтырақ айтқанда, табиғаттан алынуы қажет өнімдерді осы жаңарған замануи биотехнология арқасында да жасап өндіруге немесе алмастыруға болады. Мысалы, жануарларға арналған құнарлы астық қоспалардың пайда болуы және т.б. болады. Аса негізгі биотехнологияның даму бағыттары осы қоршаған ортаға тікелей байланысты, биосинтез бен биодеградация барысында жаңа ізденістер мен толықтырулар талап етіледі; Табиғи қоршаған ортаның толассыз энергиясымен жұмыс жасай отыра, орнына жаңа энергия көздерін ашып бекіту. [4]
«Экологиялық биотехнология – экологиялық проблемаларды шешу үшін нақты биотехнологияларды пайдалану: соның ішінде, қалдық заттарды қайта өңдеу және қоршаған орта ластануымен күресу, сондай-ақ биотехнологиялармен биологиялық емес технологияларды бірлесіп қолдану». [3]
Экологиялық биотехнология қолданбасына қарай бағыттарға бөлінеді. Олар: қызыл биотехнология, жасыл биотехнология, ақ биотехнология, сұр биотехнология, көк биотехнология. Осы түстік бағыттар арасында сұр биотехнология қоршаған ортаны қорғауда және қалпына келтірумен айналысады. [3]
Сұр биотехнология (Grey biotechnology) – қоршаған орта қорғау және тазалау биотехнологиясы - экологиялық менеджментпен байланысты, биоремедация туралы саласы. Сұр биотехнологияның міндеті - биотехнологияның қоршаған ортаға тікелей қосымшаларынан тұрады, яғни экожүйені қорғауға көмектесетін технологиялық шешімдер жасауға бағытталған. [3]
Биоремедиация - бұл сұр биотехнологияның ең негізгі процестерінің бірі. Ол тірі организмдерді топырақтан немесе судан ластаушы заттарды жою немесе бейтараптандыру үшін пайдаланудан тұрады. [2]
Сұр биотехнологияның басқа биотехнологиялық салалардан артықшылығы - Сұр биотехнологияны қалдықтарды тиімді басқару арқылы ластануды бақылауға болатын ең заманауи және соңғы әдіс деп санауға болады. Бұл артықшылықтар, меніңше, жақынырақ және айқынырақ. [3]
Пестицидтер мен зиянды заттарды аз қолдануды қосқанда, ресурстарға шамадан тыс сұраныссыз дақылдардың өнімділігі айтарлықтай жақсарады. Бұл экологиялық ізді арттырмай - ақ ауылшаруашылық өнімділігін арттыруға айналады. [3]
Оның тағы бір артықшылығы - бұл ластанбайтын және жаңартылатын жаңа материалдардың пайда болуына ықпал етеді. Сонымен қатар, бұл өндірістік процестердің жақсаруын, оларды тазартып, жұмысшылар мен қоршаған ортаны ластайтындығын білдіреді. Сұр биотехнологияның алға басуымен, бұрын шешілмейтін, өте қымбат немесе күрделі болатын мәселелер шешілді. [3]
Мысалы, жерге түскен және жер асты суларына әсер етуі мүмкін мұнайдың төгілуі. Бұрын жалғыз балама жер қазу болар еді. Бүгінгі күні биоремедиация арқылы бұл проблемамен күресуге болады және компост процестері арқылы қоректік заттар өміршең және қарапайым тәсілмен қамтамасыз етілуі мүмкін. [4]
Әдетте, әр түрлі микроорганизмдер араласқанымен, кейде биоремедиацияда қолдану үшін ерекше штамдар мен генетикалық түрлендірілген өсімдіктер дамиды. Бұл процесті жасауға болады орнында (аймақта болатын организмдердің деградациялық қабілеттерін ынталандыру) немесе ex situ (қоршаған ортадан оқшауланған материал бойынша). [3]
Биотехнологияның тағы бір ерекше бағыты - көк биотехнология (Blue Biotechnology). Бұл бағыттың мақсаты – биотехнологияны су (aqua) немесе теңіз жүйесінде пайдалану - теңіз организмдер және шикізат қолдануыменмен байланысты саласы. [1]
Биотехнологияның бұл саласы өзінің түпкі мақсаты ретінде энергия мен микробиологиялық шығу тегі биотехнологиялық ресурстарды игеру арқылы планетаның, адамдардың және экожүйелердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді. [1].
Қорытынды. Сонымен, биотехнологияның бір бағыты - экологиялық биотехнология тірі организмдерді қауіпті қалдықтарды өңдеуде және қоршаған ортаның ластануымен күресуде пайдалануға негізделген. Бұл әдістер дәстүрлі тәсілдерге қарағанда тиімдірек кәдеге жаратуды қамтамасыз етеді, сонымен қатар улы қалдықтарды сақтау қоймаларын жағу және құру арқылы қалдықтарды кәдеге жаратуға тәуелділікті айтарлықтай азайтады. Экологиялық проблемаларды шешу үшін биотехнологияны пайдалану жаңа идея емес. Бір ғасырдан астам уақыт бойы ағынды суларды тазарту үшін бактериялардың аралас популяциялары қолданылды. Тіршілікті қамтамасыз ету үшін барлық тірі ағзалар (жануарлар, өсімдіктер, бактериялар және т.б.) қоректік заттарды сіңіріп, қорытады және нәтижесінде пайда болған қалдықтарды қоршаған ортаға шығарады.
Әдебиеттер
- Биотехнология: Учебник/ Под ред. Е.С. Воронина. – СПб.: ГИОРД, 2005. – 729 с.
- Биотехнологии [Список статей]// Наука и жизнь. – 2008. - № 6. – С. 26
- Журба М.Г. Биотехнология предварительной очистки поверхностных вод// Экология и промышленность России. – 2007. - № 4. – С. 27-29.
- Загоскина Н.В. Биотехнология: теория и практика. – М.: Оникс, 2009. – 496 с.
- Сазыкин Ю.О. Биотехнология: Учеб. пособие для вузов. – 3-е изд., стер. - М.: «Академия», 2008. – 256 с.