В ПНИПУ нашли недорогой метод очищения почвы от супертоксичных тяжелых металлов

«Наиболее опасны для живых организмов среди техногенных загрязнений тяжелые металлы. Соединения свинца и ртути можно назвать супертоксичными веществами. Ртуть скапливается в почве и поступает в грунтовые воды и к растениям, а дальше распространяется по пищевым цепочкам.

Свинец занимает первое место среди причин промышленных отравлений. Когда он попадает в почву, то включается в цикл физико-химических превращений и легко попадает в подземные воды», – рассказывает кандидат химических наук, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ Ольга Бахирева.

По сравнению с другими методами восстановления почв, биологические менее затратны и просты в применении, считают ученые. Один из перспективных способов – фитоэкстракция: растения и бактерии помогают «извлекать» тяжелые металлы из почвы. 
Группа пермских ученых, в которую входят молодые исследователи и опытные эксперты Пермского Политеха, предложила использовать для восстановления почвы растения и специально выделенные микроорганизмы.

Они получили две культуры кокковидных бактерий из загрязненной почвы и размножили их на жидкой питательной среде из пептона, дрожжевого экстракта и глюкозы. Далее биотехнологи определили максимальное содержание свинца и ртути, при которых эти микроорганизмы могут выживать.

Затем ученые провели фитотестирование, позволяющее определить наличие тяжелых металлов в почве. Оно показывает, переходят ли токсичные вещества в растения и можно ли восстановить с их помощью почву. Для дальнейшего использования этих растений важно понимать, где именно накапливаются ионы тяжелых металлов – в листьях или корнях. Помимо них, биотехнологи применяли для обработки почвы жидкости, которые содержали микроорганизмы.

В 20 образцов земли, которую специально загрязнили ионами свинца и ртути, поместили по 25 семян овса. Из-за токсичного воздействия всхожесть злаков снизилась до 70 процентов, а биомасса растений – до 69,8, по сравнению с исходной почвой. Затем растения собрали, высушили и определили в них содержание свинца и ртути с помощью атомно-эмиссионного спектрометра ThermoiCAP 6500 Duo. Ученые обнаружили, что свинец накапливается в ростках и корнях почти одинаково, а ртуть чаще оказывается в верхней части растений.

«Лучшие результаты по «извлечению» тяжелых металлов из загрязненной почвы показало совместное использование растений и микроорганизмов. Одна культура бактерий снизила содержание свинца на 8 процентов, а ртути – на 22,6; вторая культура – на 7,8 и 26,7 процентов.

Когда мы объединили эти сообщества бактерий, то содержание тяжелых металлов уменьшилось на 9,5 и 40 процентов, дополнительно к тому, что «вынес» овес. Поэтому микроорганизмы можно применять для очищения и восстановления почв от тяжелых металлов. Питаться плодами и корнями растений, выращенных на загрязненных почвах, очень вредно для организма», – добавляет Ольга Бахирева. Статья об исследовании опубликована в «Вестнике ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология».

ПНИПУ

1430 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram