Dzięki naukowcom z Uniwersytetu Warszawskiego (UW), którzy opracowali metodę zwalczania zakwitów sinic możliwe stało się uruchomienie pierwszego w Polsce Pogotowia sinicowego.
Głównym celem Pogotowia sinicowego jest podejmowanie interwencji w zakresie szybkiego usuwania tych niepożądanych bakterii oraz niwelowania ryzyka ich zakwitów. Pogotowie, będzie się również zajmować dystrybucją preparat do samodzielnego zwalczania sinic przez właścicieli i administratorów zbiorników wodnych i kąpielisk oraz prowadzić edukację w tym zakresie.
Zakwity sinic – niebezpieczny problem
Zakwity tych bakterii są niebezpieczne dla zdrowia i życia ludzi, ponieważ produkują różne rodzaje toksyn, podrażniających skórę i wątrobę. Generują one również bardzo groźne neurotoksyny porażające układ mięśni oddechowych – informują naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego. W skrajnych przypadkach kąpiel w wodzie, w której występują zakwity sinic może stanowić zagrożenie dla ludzkiego życia. Obserwowanej ekspansji sinic sprzyjają, obok wzrostu promieniowania ultrafioletowego (UV), rosnące średnie temperatury roczne oraz wzrost w zbiornikach wodnych ilości, pochodzących głównie z nawozów sztucznych używanych w rolnictwie, zanieczyszczeń zawierających fosfor i azot. Nagłe zakwity sinic występują latem, najczęściej przy bezwietrznej pogodzie, w spokojnych wodach, których temperatura wzrasta do ponad dwudziestu stopni Celsjusza.
W sezonie letnim sinice to szczególne zagrożenie dla branży turystycznej – przekonują naukowcy, zakwit bakterii często wymusza bowiem zamknięcie kąpielisk i zniechęca turystów do pobytu w danym miejscu.
W dodatku, choć w ciągu dnia sinice podobnie jak rośliny wodne prowadzą procesy fotosyntezy, w nocy zużywają obecne w wodzie związki organiczne, co powoduje nadmierne zużywanie tlenu rozpuszczonego w wodzie. W rezultacie, gdy ilość sinic rośnie, w zbiorniku wodnym szybko spada ilość dostępnego tlenu. Wraz z ubytkiem tlenu, sinice przemieszczają się ku górze, skupiając się blisko powierzchni wody, a pod nimi w zbiorniku praktycznie zamiera życie – tłumaczą naukowcy.
Zwalczanie sinic – nowa metoda
Dotychczas stosowane metody nie pozwalały oddać do ponownego użytku kąpieliska w kilka dni po jego zamknięciu. W odpowiedzi na te problemy zespół naukowców pod kierunkiem profesora Ryszarda Chrósta z Laboratorium Ochrony i Rekultywacji Wód Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych UW opracował metodę zwalczania zakwitów sinic i powstrzymywania ich rozwoju. Jak twierdzą badacze z UW, dzięki ich metodzie obecnie możliwe stało się oczyszczenie wody z sinic i ich toksyn już w ciągu kilku dni.
– Choć sinice wydają się superorganizmami odpornymi na różne czynniki zewnętrzne, wiedzieliśmy, że są wrażliwe na tlen atomowy. W badaniach poszliśmy tą ścieżką i poszukiwaliśmy najlepszego sposobu na dostarczenie możliwie tanio i efektywnie tlenu atomowego do zakażonej wody – mówi prof. Ryszard Chróst, kierownik Zakładu Ekologii Mikroorganizmów i Biotechnologii Środowiskowej Instytutu Botaniki UW. Pierwotnie naukowcy eksperymentowali z nadtlenkiem wodoru – popularną wodą utlenioną, która rozpuszczając się w wodzie uwalnia tlen atomowy. To jednak substancja żrąca i szkodliwa dla żywych organizmów. Niezwykle trudno dozować ją do otwartego zbiornika bez ponoszenia ryzyka negatywnego wpływu na rośliny i zwierzęta. Poza tym, maksymalne stężenie nadtlenku wodoru to 60%. W przypadku większych akwenów i sporych zakwitów sinic należałoby stosować ogromne ilości wody utlenionej, co byłoby nieefektywne kosztowo.
– Odkryliśmy, że skutecznym donorem tlenu atomowego do wody może być związanie nadtlenku wodoru z węglanem. W ten sposób powstaje preparat – małe granulki proszku, które tonąc, powoli rozpuszczają się w wodzie – dodaje prof. Chróst. – Kluczem do sukcesu było określenie odpowiedniej dawki środka, tak by był on szkodliwy dla sinic, ale pozostał obojętny dla pozostałych organizmów wodnych. Nam się to udało, dzięki czemu teraz możemy selektywnie i bardzo skutecznie wyeliminować zakwit sinic zaledwie w kilka dni, a także unieszkodliwić wytworzone niebezpieczne cyjanotoksyny – przekonuje naukowiec.
Natlenianie wody i zwalczanie sinic
Warto dodać, że metoda obok zwalczania zakwitów sinic przyczynia się jednocześnie do natlenienia wody, z której tlen zostaje wykorzystywany do degradacji obumierającej biomasy sinic przez inne bakterie. Preparat rozwiązuje więc także problem pojawiającej się w konsekwencji zakwitu i obumierania sinic tzw. „przyduchy”, groźnej dla ryb.
Profesor Chróst podkreśla, że opracowana metoda ma jeszcze jedną kluczową zaletę: w preparacie zawarty jest tzw. składnik buforujący wodę, który powoduje, że w wyniku dodania nawet dużych ilości węglanu do wody, znacząco nie wzrasta jej pH. Preparat rozpuszcza się w wodzie do głębokości ok. 6 metrów.
Kierownik zespołu badaczy zwraca też uwagę, że preparat można stosować jeszcze przed wystąpieniem zakwitu nie czekając aż nastąpi dynamiczny wzrost populacji bakterii. – Przed zakwitem sinice są obecne w wodzie, lecz w mniejszym stężeniu i nie przebywają tylko przy powierzchni. Dodanie tlenu atomowego w tym stadium może całkowicie wyeliminować ryzyko zakwitu w danym sezonie – przekonuje prof. Chróst.
Opracowana przez Polaków metoda jest na etapie procesu patentowego realizowanego przez Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii, jednak już w te wakacje ruszy pogotowie sinicowe. – Uruchamiane w wakacje Pogotowie Sinicowe bazuje na nowej technologii zwalczania toksycznych bakterii. To bardzo dobry przykład komercjalizacji nauki, kiedy wieloletnie badania naukowe mogą przełożyć się na konkretne rozwiązania problemów dotyczących szerokich grup społecznych – mówi Robert Dwiliński, dyrektor Uniwersyteckiego Ośrodka Transferu Technologii Uniwersytetu Warszawskiego, wspierającego działające na uczelni zespoły naukowe w komercjalizacji nauki.
Na podstawie informacji nadesłanej przez Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii
fot. UW
