Afgiftere fra lossepladsen

Produktion af kemikalier er en besværlig forretning. Tit, kun en lille del af det, der faktisk ønskes, produceres på fabrikken. Den store rest er ubrugelig - eller endnu værre. Eksempler? Den afskyelige "Agent Orange", der blev brugt af den amerikanske hær i Vietnamkrigen, blev frembragt i stor fart. Den indeholdt dioxin som en urenhed. Som resultat, ikke kun mistede træer i kampzonen deres blade, men amerikanske soldater og vietnamesiske civile blev også syge af kræft år senere.

Der er også eksempler fra landbruget:I produktionen af ​​insekticidet lindan, en hexachlorocyclohexan (HCH), kun mindre end 15 procent af det ønskede stof fremstilles; 85 procent af reaktionsbouillonen er farligt affald. I 1950'erne, denne giftige blanding blev stadig sprøjtet i sin helhed på marker og frugtplantager. Senere blev den effektive lindan separeret og solgt ren, resten dumpes på lossepladser. Der ligger kemikalierne ofte stadig i dag. Lindane har været forbudt i EU siden 2007, og det har ikke været brugt i Schweiz i nogen tid.

Det flammehæmmende hexabromocyclodecan (HBCD) er også en blanding af flere stoffer. Det blev opfundet i 1970'erne, produceret på en skala fra flere 10, 000 tons om året og bruges i polystyrenisoleringsplader til husfacader, i tekstiler og i plast til elektriske apparater. Det har været forbudt på verdensplan siden 2014. I Schweiz, plast, der indeholder HBCD, genanvendes ikke, men skal destrueres ved affaldsforbrænding.

Internationalt forbudt

Siden 2004 har Stockholm-konventionen om vedvarende organiske forurenende stoffer har reguleret håndteringen af ​​sådanne langlivede miljøgifter (www.fedlex.admin.ch/eli/cc/2004/347/de). Schweiz ratificerede aftalen i 2003, men alle disse stoffer er allerede i miljøet - og fint fordelt. HBCD findes i spildevandsslam, i fisk, i luften, vand og jord. I 2004, Verdensnaturfonden (WWF) tog blodprøver fra elleve europæiske miljøministre og tre sundhedsministre og opdagede HBCD og lindan i blodet fra hver eneste af dem.

Bakterie, redderne fra jorden

Det rejser spørgsmålet:Kan vi genvinde eller afgifte det kemiske affald fra tidligere generationer? Heldigvis, forskere viger ikke tilbage fra icky steder i deres søgen efter løsninger. I 1991, de opdagede tre bakteriestammer, der kunne forbruge lindan og dets ubrugelige kemiske søskende på kemiske affaldspladser i Frankrig, Japan og Indien næsten samtidigt:Sphingobium francense, Sphingobium japonicum og Sphingobium indicum. Kunne disse biorensere måske også fordøje det flammehæmmende HBCD og andre toksiner?

Empa-kemiker Norbert Heeb og Eawag-mikrobiolog Hans-Peter Kohler, sammen med forskere fra Zürich University of Applied Sciences (ZHAW) og to indiske institutter, sætte dem på prøve. De modificerede generne for de indiske bakterier og producerede HCH-nedbrydende enzymer i ren form. Et enzym er et proteinmolekyle, en biokatalysator så at sige, med hvilke bakterier, men også andre levende celler, kan opbygge eller nedbryde kemiske stoffer. Det forurenende molekyle HCH indsætter sig selv i enzymet som en nøgle i en lås. Derefter deles en del af molekylet af. De nu harmløse fragmenter frigives igen, og enzymet er klar til at optage det næste forurenende molekyle.

Mutationer åbner muligheder

Sammen med bachelorstuderende Jasmin Hubeli, Heeb undersøgte ikke kun de enzymvarianter, der findes på lossepladser, men også et enzym opnået fra en genetisk modificeret bakteriestamme. Her, forskerne havde bevidst forstørret "nøglehullet", så de større HBCD -molekyler lettere kunne nedbrydes. Resultatet:Den genetiske modifikation påvirkede hastigheden, hvor forureningen blev nedbrudt.

Empa-forsker Heeb er håbefuld om deres resultater:"Det betyder, at vi nu faktisk har en chance for at bruge biologiske metoder til at gøre disse langtidslevende toksiner, der produceres af menneskeheden og fordeles over store områder, ufarlige." Der er stadig et stykke vej at gå, imidlertid. Lås-og-nøgle-princippet om nyttige enzymer skal stadig findes mere detaljeret, før skræddersyede enzymer til kemiske toksiner er tilgængelige i fremtiden.