尤查里亚·恩瓦奇(Eucharia Nwaichi)是尼日利亚哈科特港大学的环境生物化学家。她用植物、微生物和酶进行实验,在这个因石油勘探、工业和冲突而遭受破坏的地方,找到控制并最终减少污染的方法

尼日尔三角洲以其丰富的石油供应而闻名,自20世纪50年代以来一直是石油和天然气生产的热点地区。但这也带来了毁灭性的代价:它也是地球上污染最严重的地方之一。曾经适合种植作物的土地现在已经贫瘠,而受污染的水侵蚀了鱼类供应,限制了饮用水的供应,并可能导致严重的健康问题。

尤查里亚·恩瓦伊(Eucharia Nwaichi)为解决这些问题铺平了道路,她的工作使用了明显更环保的方法来清理这些被污染的环境。植物是Nwaichi研究的中心,他研究了降解或清除尼日尔三角洲污染物的可持续方法,以拯救土地,恢复生物多样性,并帮助当地社区。

图为尼日尔三角洲的污染情况

来源:©Pius Utomi Ekpei/法新社/盖蒂图片社

每年有4000万升石油泄漏在尼日尔三角洲

这一过程被称为植物修复,利用豆类和草类直接吸收无法分解的碳氢化合物的自然能力。或者,植物可能会分泌酶来帮助进行这种清除。Nwaichi还利用植物结节中含有的相关微生物进行类似的清理行动,即所谓的生物修复。她总结道:“(这是)利用植物的帮助。”

她在尼日利亚哈科特港大学的剩余工作包括监测、描述和评估这些技术及其性能,以及筛选不同植物物种的潜力。

在和谐中

Nwaichi将微生物、植物根系和根际之间的关系(根际是这些微生物生活的土壤的狭窄区域,直接受到根分泌物的影响)归因于植物修复和生物修复能够协调工作。“这为微生物提供了更好的表面积,使其在清理土壤中的碳氢化合物时发挥最佳作用。”

这张经过整理的图片显示了丝绒豆、芥菜、柠檬草和毛茛

来源:©Shutterstock

Nwaichi认为可靠的植物有四种——丝绒豆、芥菜、柠檬草和fimbristylis

恩瓦奇已经利用了一些能够清理污染介质的植物,包括丝绒豆、蝴蝶豌豆、柠檬草、班巴拉落花生、芥菜和毛茛。她使用后四种方法成功地从污染的土壤中去除碳氢化合物和砷等重金属。1然后,可以通过引入可使用生物刺激剂激活的本地微生物来部署生物修复。

Nwaichi解释说:“它们分解了介质中的碳氢化合物污染物。”“有些植物会释放含有污染物的有机化学物质,我们称之为植物稳定作用。”这些化学物质与污染物形成复合物,所以它们无法迁移或滤出——它们在环境中是安全的,对土壤中的生物没有毒性。这是一种协同优势。

Eucharia Nwaichi和她的研究生Iwo Godknows的照片

来源:©Eucharia Nwaichi

Nwaichi和她的研究生Iwo Godknows在对原油泄漏地点进行了一年的植物修复实地试验后,测量了土壤的pH值

重要的是,这些植物要满足几个关键标准,才能成为植物修复的良好候选者,包括即使在通常有毒的污染物存在的情况下也能生长和生存。目前,Nwaichi研究的四种植物——丝绒豆、芥菜、柠檬草和fimbristylis——她认为这四种植物是可靠的,尽管她正在考虑转向组合方法,以扩大未来可用于植物和一般生物修复的特征和物种的保留。澳门万博公司

土壤与社会

Nwaichi最近为保护尼日利亚人口最密集地区之一的自然环境所做的努力,在于大自然提供给我们的一种越来越有价值的工具:酶。通过表征和选择某些植物酶,可以增强用于修复过程的微生物的性能,使其处于最佳状态。这是必要的,因为它们的疲劳和生存能力差通常构成它们使用的主要缺陷。

其中一些酶包括过氧化物酶、氧化还原酶、水解酶和漆酶,所有这些酶都是生物修复途径中涉及的各种化学反应的催化剂。化学上,这些酶降低了反应所需的活化能,而不改变整体自由能的变化。

Nwaichi解释说:“如果我们表达这些酶,我们就能得到我们想要的浓度。”“这样我们就可以监测和修改土壤条件,以提供最佳的(酶)性能和效率。”

在原油污染的情况下,这些酶能够提高土壤中天然降解物的性能——由于酶的生物来源,微生物群落在清理后保持不变。这反过来又保护了土壤,使其可以继续用于不同的目的,Nwaichi乐观地认为,随着新的绿色技术的继续使用,这一结果将变得更加普遍。

她说,如果我们在发展方面取得突破,我们将在尼日尔三角洲建立一个更可持续、更容易遭到弹劾的社会,因为我们可以收回农业用地。“我们今天看到的许多使用现有技术的填海土地并没有恢复土壤,因此无法继续用于农业用途。她希望通过使用当地的植物,可以说服三角洲地区的居民接受并参与到恢复周围环境的科学努力中来,最终改善现状。她补充说:“这将使人们的口袋里有更多的钱,带来某种形式的社会改革,提高社会产出。”

实现这一目标的一个关键障碍是在尼日利亚的研究人员、政府和当地人民之间建立良好的关系。缺乏理解、信任和合作是以牺牲科学进步和对环境的充分保护为代价的——Nwaichi警告说:“科学真的在受苦。”不过,她和她的学生(其中一些来自附近社区)一起试图“建立联系,让(当地人)接受我……你要证明你在其他社区做过什么,以及他们是如何与你合作的。”

图为尤查里亚·恩瓦奇和她的团队

来源:©Eucharia Nwaichi

Nwaichi和她的团队在对受石油影响的农田进行植物修复的第二次实地试验结束后。从左至右:Wisdom Ogbonna, Eucharia Nwaichi, Chike Enwezor, Ebere Okafor, Godknows Iwo, Paul Nwoha和Gilbert Attuah

“这是我们尼日利亚现在面临的一个问题,但我相信会有很多研究人员进入这个领域,联合国机构会帮助资助更多与社区有关的项目,我们可以让更多的社区参与。”因此,人们可以看到自己在利用科学发展社区和拥有更健康生活方面的作用……我们可以用科学(做出改善)。”