Понятие фиторемедиации

Проблему удалось решить, когда обнаружили, что поступление тяжелых металлов в растения стимулируют вещества (например, этилендиаминтетрауксусная кислота), образующие с металлами в почвенном растворе устойчивые, но растворимые комплексные соединения. Так, при внесении подобного вещества в почву, содержащую свинец в концентрации 1200 мг/кг, концентрация тяжелого металла в побегах индийской горчицы возрастала до 1600 мг/кг.

К сожалению, еще мало известно о механизмах накопления растениями тяжелых металлов, потому что до сих пор основное внимание уделялось усвоению соединений азота, фосфора и других элементов питания.

Успешные эксперименты с этилендиаминтетрауксусной кислотой позволяют предположить, что растения усваивают малорастворимые соединения тяжелых металлов в результате того, что их корни выделяют в почву природные вещества-комплексообразователи. Например, известно, что при недостатке в растениях железа их корни выделяют в почву так называемые фитосидерофоры, которые переводят в растворимое состояние содержащиеся в почве железосодержащие минералы. Однако было замечено, что фитосидерофоры способствуют и накоплению в растениях меди, цинка, марганца. Лучше всего изучены фитосидерофоры ячменя и кукурузы - мугеиновая и дезоксимугеиновая кислоты, а также выделяемая овсом авениковая кислота; роль фитосидерофоров, предположительно, играют и некоторые белки, обладающие способностью связывать тяжелые металлы и делать их более доступными для растений.

О механизме переноса тяжелых металлов из корней в наземные части растений известно еще меньше. Ясно лишь, что обычно малорастворимые соли тяжелых металлов перемещаются по сосудистой системе в виде комплексных соединений - возможно, с органическими кислотами типа лимонной.

Для очистки воды неоднократно пытались использовать растения, способные накапливать тяжелые металлы не только в стеблях и листьях, но и в корневой системе; наиболее подходящими для этой цели оказались некоторые сорта подсолнечника. Выращиваемые в специальной фильтрационной системе, они активно поглощали из воды загрязняющие вещества, производя в месяц до 1,5 кг сухого вещества корней на квадратный метр. Особенность этой установки заключалась в том, что для укоренения растений служил слой искусственной почвы толщиной всего в несколько сантиметров и через него к корням подавались минеральные соли; основная же часть корней развивалась под слоем искусственной почвы в проточной воде, поглощая из нее тяжелые металлы.

Возможность очистки почвы и воды от радионуклидов с помощью проростков подсолнечника была успешно продемонстрирована на территории бывшего завода по обогащению урана в США, в штате Огайо, а также на Украине, на небольшом водоеме в километре от четвертого реактора Чернобыльской АЭС. Концентрация урана в растениях в тридцать тысяч раз превышала его концентрацию в почве и воде, а для цезия-137 и стронция-90 эта величина составила в восемь и две тысячи раз соответственно.

Еще статьи по экологии

Экологическое состояние и техногенная нагрузка реки Белая
На качество воды в р. Белой ниже г. Белорецка (д/о “Арский камень”) оказывали влияние сбросы ОАО «Белорецкий металлургический комбинат» (черная металлургия), завода тракторных рессор и пружи ...

Оценка состояния атмосферного воздуха в районе Севера
Мониторинг - это система выполняемых по заданной программе регулярных, комплексных, долгосрочных наблюдений за состоянием окружающей среды и ее загрязнением, происходящими природными явлени ...

Оценка предотвращенного эколого-экономического ущерба в результате осуществления природоохранных мероприятий
В последнее время самая актуальная проблема государственной экологической политики - это экономический ущерб от антропогенного воздействия, сохранение чистоты окружающей среды. Велик ...