В СПбГУ выяснили, что пшеница и пырей могут очистить почву от токсичных металлов — Naked Science
06.08.2020
СПбГУ

В СПбГУ выяснили, что пшеница и пырей могут очистить почву от токсичных металлов

5.1

Научный сотрудник кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ Ирина Штангеева изучала способность пшеницы, а также пырея накапливать токсичные вещества. Оказалось, что оба растения способны поглощать из зараженной почвы различные химические элементы. Что интересно, растения при этом не гибнут, но накапливают токсиканты именно в побегах. Такие свойства делают пырей и пшеницу особенно эффективными для очищения почвы от металлов методом фитоэкстракции.

Пырей / ©mtdata.ru

Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental Geochemistry and Health. Сегодня для очистки загрязненных почв и сточных вод экологи нередко используют методы фиторемедиации — так называется комплекс восстановительных мер, в которых главную роль играют зеленые растения.

Фитоэкстракция — одно из направлений данного метода, который позволяет с помощью растений-гипераккумуляторов практически полностью удалять из загрязненной почвы отдельные токсичные микроэлементы. Метод этот достаточно недорогой, а также не разрушает почву, однако чаще всего одно растение-гипераккумулятор способно эффективно накапливать в побегах только один какой-то элемент.

«На мой взгляд, поиск новых растений-гипераккумуляторов одного металла — это тупиковый путь, — считает научный сотрудник кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ Ирина Штангеева. — Дело в том, что обычно почва загрязнена не каким-то одним токсичным микроэлементом, а сразу группой металлов, металлоидов и органических загрязнителей. Поэтому для успешного использования метода фиторемедиации очень важно найти такие растения, которые будут легко накапливать в листьях и побегах большое количество разных токсичных элементов без значительного ущерба для развития растения».

Пшеница. Семидневные проростки впоследствии перенесены в почву, загрязненную сурьмой / ©Ирина Штангеева / Пресс-служба СПбГУ

Эксперименты ученого показали: перспективными кандидатами на роль таких растений могут стать пшеница и пырей. Первая представительница флоры, как отмечает Ирина Штангеева, способна выживать в самых неблагоприятных условиях, также она эффективно накапливает различные вещества из почвы. Пырей — это один самых распространенных сорняков на огородах, он также прекрасно растет в непосредственной близости от дорог с интенсивным трафиком, отличается живучестью и способностью накапливать большое количество различных микроэлементов.

«Сегодня можно встретить множество исследований о том, как растения накапливают кадмий, никель, селен и ряд других микроэлементов, так называемых тяжелых металлов. Однако почти никто не исследует многие другие потенциально токсичные металлы, — рассказала исследователь. — Поэтому я выбрала для своей работы “непопулярные” микроэлементы, о которых пока мало известно в контексте фиторемедиации: бром, европий, скандий, торий и уран. Оказалось, что пшеница и пырей способны достаточно эффективно поглощать одновременно все эти микроэлементы. При этом их содержание в почве снижается».

Что же происходит с растениями после того, как они вобрали в себя металлы из почвы? Как объясняет Ирина Штангеева, их можно использовать в дальнейшем. В Германии, Швейцарии, США и некоторых других странах существуют коммерческие компании, которые принимают такие растения на переработку и выделяют из них токсичные микроэлементы, чтобы использовать их в промышленности.

Кроме того, подчеркивает ученый, важно учитывать конкретное время срезания растений. Как показывают другие ее исследования, представители флоры подвержены влиянию циркадного ритма — концентрация металлов в растениях может меняться в зависимости от времени суток, поэтому, например, в растениях, собранных в полдень, может оказаться больше вредных веществ, чем в растениях, собранных утром или вечером.

Другой важный фактор, который помогает сделать процесс фитоэкстракции более эффективным, — это использование бактерий. Эксперименты Ирины Штангеевой демонстрируют, что семена пшеницы и пырея, обработанные бактериями Cellulomonas, позволяют растениям накапливать больше металлов из загрязненной почвы. По всей видимости, они способны «превращать» металлы в более «удобоваримую» для растений форму. Исследование поддержано грантом Российского фонда фундаментальных исследований № 18-53-80010. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Один из старейших, крупнейших и ведущих классических университетов и один из важнейших центров науки, образования и культуры в России.
Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Вчера, 20:38
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

3 часа назад
Сергей Васильев

Ученые показали, что лунная магнитосфера просуществовала лишь около 500 миллионов лет, а более поздние магнитные породы, которые обнаруживают на спутнике, появились без ее участия в плазме метеоритных ударов.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: