Вы тут

Фиторемедиация лечит почву


Ликвидация техногенных катастроф – одна из насущных проблем XXI века. Пострадавшие от разливов нефти, воздействия радиации, загрязненные тяжелыми металлами территории становятся непригодными для сельского хозяйства либо вовсе превращаются в безжизненные «марсианские пейзажи». Чтобы нейтрализовать вредные вещества и оздоровить землю, существует эффективная технология – фиторемедиация. Один из специалистов, имеющих широкий практический опыт ее применения, – доктор биологических наук, доцент, заведующий кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» Белорусско-Российского университета Александр Щур.

– Александр Васильевич, разъясните, пожалуйста, сложный термин «фиторемедиация».

– Это восстановление техногенно поврежденных почв с помощью растений и микроорганизмов, подбираемых особым образом. Специальная обработка земли помогает им преобразовывать в недоступную для организма человека и животных форму либо выводить из почвы опасные вещества, включая радионуклиды. Мы пользуемся тем, что большинство токсичных для людей веществ и радиоактивных элементов безвредны для растений.

– В каких странах была апробирована эта технология?

– Методы фиторемедиации были разработаны в Израиле в конце 1960-х годов. Там стояли две основные задачи – сделать плодородными пустынные территории и восстановить земли, нарушенные в результате военных конфликтов. Потом фиторемедиацией занялись японцы. Некоторые ее методики применялись в СССР в конце 1970-х – начале 1980-х годов. А на территории Беларуси они начали активно рассматриваться в середине 1990-х. Сейчас технологии фиторемедиации у нас достаточно хорошо разработаны и внедряются в практику.

– Хотелось бы узнать об успешных примерах такого внедрения…

– Один из выполненных нами проектов – подбор сообщества микроорганизмов и бобовых культур, которые можно выращивать на радиоактивно загрязненных территориях. Опыт проводился в Славгородском районе Могилевской и ряде районов Гомельской областей, где основной выпавший радионуклид – цезий-137. Растения впитывают его при нехватке калия. Поэтому в качестве одной из защитных мер мы внесли в почву стартовую дозу удобрений – калийных плюс немного фосфорных и азотных. При посеве бобовых добавили полезные микроорганизмы. Использовали минимальную обработку почвы: дискование вместо глубокого оборота пласта, чтобы не поднять на поверхность радионуклиды, смытые дождевыми водами. В результате на загрязненных землях были получены нормативно чистые корма.

Эспарцет гибридный на поле с повышенной радиацией.

Иной подход потребовался для природного массива. В Вепринском лесничестве Чериковского лесхоза перед нами стояла проблема: лесные дары сильно загрязнены радионуклидами. В качестве эксперимента мы выделили территорию, где были выявлены два уровня радиоактивного загрязнения: первый – около 7 кюри, второй – чуть больше 15 кюри. С помощью микробиологических и биологически активных препаратов, содержащих тритерпеновые кислоты, было достигнуто значительное снижение содержания радионуклидов в ягодах, грибах, лекарственных растениях.

– Можно ли с помощью фиторемедиации восстанавливать эродирован­ные земли?

– Первоочередная задача в борьбе с эрозией – закрепить почву, и наши технологии здесь очень подходят. Вносим в грунт микроорганизмы, повышающие уровень плодородия, и высаживаем многолетние растения, например, бобовые. Сорта эспарцета и донника, районированные для наших условий, берем в Научно-практическом центре по растениеводству и селекции растений. Чем они хороши? Их мощная, разветвленная корневая система препятствует смыву или выдуванию почвы. На корнях размножаются клубеньковые бактерии, вырабатывающие азот и также увеличивающие плодородие. Институт микробиологии Национальной академии наук, с которым мы тесно сотрудничаем, вывел отечественные высокоэффективные штаммы этих бактерий.

Растительность после обработки препаратами в Вепринском экспериментальном лесничестве.

– А как предлагаете ликвидировать нефтяные загрязнения?

– Двухэтапной фиторемедиацией. Сначала вводятся микроорганизмы-деструкторы, разру­шающие нефть и снижающие ее концентрацию до уровня, приемлемого для роста растений (Институт микробиологии зарегистрировал свои препараты на основе торфа). За­тем высевается люцерна – многолетняя бобовая культура, не требовательная к агро­технике и устойчивая к нефтяным загрязнениям. Мы уже помогали восстанавливать почву после разливов отработанного машинного масла. К сожалению, нередко собственники гаражных кооперативов и автомастерских вместо того, чтобы сдать, как полагается, бочку масла, выливают ее куда-нибудь в лесок... Найти нарушителей проблематично. В таких локальных случаях фиторемедиационные технологии восстанавливают загрязненную почву до первоначального состояния в течение трех лет. Можно не опасаться, что люцерна вытеснит в данном биотопе травяной покров. Срок ее существования на одном месте – примерно семь лет, а потом постепенно происходит естественная смена растительности.

– Микроорганизмы, разрушающие нефть, выведены искусственно или найдены в природе?

– Они были взяты из естественной среды и селектированы в лабораторных условиях с целью улучшения их качеств. Можно, конечно, создавать и химерные микроорганизмы путем генной инженерии. Но этот путь трудно предсказуем. Есть риск случайно создать универсального деструктора, поедающего всю органику, которого трудно будет остановить. Поэтому для разрушения нефти берутся одни деструкторы, для некоторых видов пластмасс – другие.

Отобранные учеными пробы растений и почвы.

– Не искажают ли привнесенные микробы натуральный баланс почвы?

– Нет, поскольку они выведены из почвенных микроорганизмов, характерных для нашей страны. Микробное сообщество резко не меняется, просто в нем начинают жить более приспособленные и эффективные штаммы.

– Где еще актуально применение фиторемедиации?

– В нашей стране есть территории, загрязненные металлами, в том числе тяжелыми. Чтобы решить эту проблему, можно высадить растения-аккумуляторы. Хорошо поглощает тяжелые металлы крапива жгучая, идеальным аккумулятором является щавель. Их нужно несколько лет подряд выращивать и скашивать. Но тут же возникает вопрос: как утилизировать загрязненную растительную массу? Отправлять на мусоросжигательные заводы, вывозить на полигоны ТБО или компостировать, смешивая с «чистыми» растениями и тем самым снижая удельную концентрацию тяжелых металлов? На мой взгляд, наиболее целесообразно с помощью специальных микроорганизмов переводить вредные вещества в нерастворимое состояние, чтобы они стали недоступными растениям. В таком законсервированном виде тяжелые металлы могут залегать в почве десятки и сотни лет, не представляя угрозы для здоровья людей.

Посевы донника белого в Славгородском районе.

– Востребованы ли разработки белорусских ученых за рубежом?

– Мы довольно активно внедряем их в России. Сотрудничаем с нефтегазовым комплексом, с горнодобывающими и горнообогатительными металлургическими органи­зациями. Взаимодействуем с федеральными университетами. В частности, занимаемся проблемой выработанных рудных месторождений. Вместе с российскими коллегами ищем подходы к восстановлению загрязненных территорий в условиях вечной мерзлоты. Практика показывает, что наиболее полное восстановление экосистем обеспечивают только методы, основанные на стимулировании активности аборигенной микрофлоры.

Главное достоинство фиторемедиации – бережное отношение к земле, использование естественных процессов природного круговорота без грубого химического или ме­ханического воздействия.

Светлана ИЩЕНКО

Фото из архива Александра Щура

Выбар рэдакцыі

Калейдаскоп

Тэст. Блізка да зор: беларусы і космас

Тэст. Блізка да зор: беларусы і космас

12 красавіка спаўняецца 60 гадоў першаму палёту чалавека ў космас.

Калейдаскоп

Усходні гараскоп на наступны тыдзень

Усходні гараскоп на наступны тыдзень

КАЗЯРОГ. На гэтым тыдні давядзецца сабрацца — ад вас спатрэбяцца стойкасць і цярпенне.

Культура

Адзін з самых жорсткіх канцлагераў ХХ стагоддзя знаходзіўся ў 1930-я ў Бярозе-Картузскай

Адзін з самых жорсткіх канцлагераў ХХ стагоддзя знаходзіўся ў 1930-я ў Бярозе-Картузскай

Абеліск у памяць пра вязняў канцлагера стаіць крыху наводдаль.

Грамадства

Як засцерагчы сябе ад нітратаў?

Як засцерагчы сябе ад нітратаў?

Медыкі раяць налягаць на вясновую зеляніну.