Город - это не только люди, машины и здания. Это ещё и тысячи тонн мусора, которые появляются каждый день. Бумага, пластик, пищевые отходы, стоки - всё это нужно куда-то девать. Сегодня всё чаще говорят о «зелёных» и «умных» городах, но путь к ним был длинным.
Первым решением проблемы отходов были кучи.
В средневековых городах Европы мусор просто вываливали за стены - до тех пор, пока антисанитария не приводила к эпидемиям. Позже появились выгребные ямы, свалки, а в XIX веке - первые мусоросжигательные печи. Это считалось прогрессом: меньше вони, меньше насекомых.
Когда в Лондоне и Париже построили первые мусоросжигательные заводы, их называли символом цивилизации. Однако уже через несколько лет врачи заметили рост числа заболеваний дыхательных путей. Позже выяснилось, что при сжигании бытового мусора выделяются диоксины - одни из самых токсичных веществ на планете. Так началась первая экологическая дискуссия в истории городов. «Чистые города» конца XIX века на самом деле были гораздо грязнее - просто грязь стала невидимой.
С XX века стало ясно, что отходы - это не враг, а сырьё для новых циклов. Учёные начали искать способы, как вернуть материалы в оборот, не разрушая экосистему. И оказалось, что часть этой работы природа давно делает сама: бактерии и грибы умеют перерабатывать то, что человек называет мусором.
Сегодня эти процессы стали технологией.
Микроорганизмы применяются на очистных сооружениях, полигонах, в компостных станциях и даже на заводах по переработке пластика. На станциях очистки сточных вод бактерии перерабатывают органические вещества, жиры и химические соединения. В ряде российских городов используются бактериальные препараты, которые ускоряют работу активного ила и уменьшают образование осадка. Например, при апробации технологии биоремедиации с помощью препарата Remedion®, удалось очистить фильтраты полигона ТКО из Краснодарского края от кремния на 94%, а от нефтепродуктов – на 70%.
Фото: полигон ТКО
Современный город уже нельзя рассматривать только как техногенную структуру. Он становится био-техноэкосистемой, где биологические процессы становятся частью городской инженерии. Микроорганизмы очищают воду, перерабатывают отходы, участвуют в круговороте веществ. И чем больше таких решений, тем устойчивее город к нагрузкам и кризисам.
Идея использовать природные механизмы для решения инженерных и экологических задач известна давно. В XX веке концепция получила название биомимикрия (biomimicry) и была популяризирована Джанин Бенюс в книге Biomimicry: Innovation Inspired by Nature. Её истоки восходят к работам биофизика и инженера Отто Шмитта (Otto Schmitt), который ещё в середине XX века предлагал применять принципы живых систем для инженерных решений. Суть подхода в том, что природные системы миллиарды лет справляются с процессами переработки и очистки. Например, структура листьев лотоса вдохновила создание самоочищающихся покрытий без применения химии, а принципы работы корневых систем растений легли в основу современных дренажных решений, позволяющих очищать и удерживать дождевую воду. Современные технологии очистки городских отходов с использованием бактерий можно рассматривать как практическое применение тех же природных принципов.
Когда-то чистоту обеспечивали лопаты и печи.
Потом - химикаты и фильтры.
Теперь - живые системы.
Бактерии не просто убирают последствия загрязнений - они восстанавливают баланс. Именно в этом разница между старой «гигиеной города» и новой экологией: чистота больше не означает стерильность, она означает жизнь.
