Ученые Института нефти и газа Сибирского федерального университета выявили растения, которые наиболее успешно справляются с восстановлением почв, пострадавших от антропогенного загрязнения. Планируется создать каталог наиболее эффективных растений-«ремедиаторов», предназначенных для очистки различных типов почв от загрязнений нефтепродуктами и тяжёлыми металлами.
Исследователи СФУ провели ряд экспериментов. Злаковые культуры, бобовые и тыквенные показали наилучшие способности к фиторемедиации – биологическому восстановлению нарушенных почв с помощью растений – в том числе, смогли реабилитировать наиболее уязвимые почвы Арктической зоны России. С их помощью удалось извлечь до 80 % углеводородов, внесённых в почвенный субстрат.
Учёные пояснили, что для Северо-Восточной Сибири характерно избыточное увлажнение основных типов почв. Летом такие почвы испытывают временное переувлажнение, и это даёт непосредственный контакт водонефтяных эмульсий с семенами растений на загрязнённых территориях. В связи с этим, на первом этапе эксперимента нужно было определить адаптационные показатели всхожести семян в водо-нефтяных эмульсиях.
«Мы проверили более десяти видов растений – как они всходят, прорастают и извлекают углеводородные загрязнения из почв при загрязнении до 200 мг/кг почвы водонефтяной эмульсией. Наилучший результат показали бобовые, злаковые и тыквенные культуры», – рассказала доцент кафедры топливообеспечения и горюче-смазочных материалов СФУ Мария Ковалёва.
Оказалось, что у большинства исследованных растений наблюдалась адаптивная реакция корневой системы в ответ на увеличение концентраций нефти в грунтах. Корни формировались более длинные и разветвлённые, особенно это было заметно на образцах ржи, тыквы, бархатцев и клевера.
В настоящее время ученые Института нефти и газа СФУ изучают комплексный подход к восстановлению почв, включающий, помимо фиторемедиации, сбор загрязнений с помощью сорбента на основе биополимеров. Такие сорбенты не только могут физически удалить нефтесодержащие продукты, но и выступить питательным субстратом, удобряющим почвы и обогащающими почвенный и растительный биом.
«Фиторемедиацию зачастую воспринимают как «факультативный» метод. Удаляют часть загрязнённой почвы, используют различные сорбенты. Однако, полученные экспериментальные данные подтверждают высокую эффективность метода фиторемедиации в случае загрязнения исследуемых грунтов нефтью, что делает его перспективным инструментом для решения проблемы», – подчеркнула Мария Ковалёва.
Ученые указывают, что на сегодняшний день не существует «базы данных» по растениям-ремедиантам. Во многих случаях их подбирают эмпирически (например, используют крестоцветные или типичную газонную зелень), что снижает результативность.
В планах исследователей – создание каталога со систематизированными данными по наиболее подходящим видам растений для фиторемедиации различных видов почв. В каталоге будут учитываться как особенности самих растений и почв, так и нюансы загрязнителей (нефтепродуктами, тяжёлыми металлами, смешанные), поскольку каждая ситуация нуждается в индивидуальном подборе растений - помощников.
Источник: Минобрнауки России
