В Пущине разработан метод восстановления почв, загрязнённых полихлорированными бифенилами | Пущино - последние новости

24 октября 2022, 08:00

В Пущине разработан метод восстановления почв, загрязнённых полихлорированными бифенилами

Учёные Пущинского научного центра биологических исследований РАН совместно с коллегами из ВНИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова в условиях микрополевого эксперимента доказали эффективность биофиторемедиации при очистке почв от полихлорбифенилов. В основе метода лежит активация почвенной микрофлоры с помощью интенсивной аэрации и добавок некоторых веществ, а также использование на стадии доочистки нескольких видов древесных растений.

Закладка микрополевого эксперимента на экспериментальной площадке ИФХиБПП РАН

«С 30-х годов полихлорбифенилы применялись при производстве электрохимического оборудования. В 70-80-х годах выяснилось, что они очень токсичны, устойчивы к биоразложению и вездесущи. Полихлорбифенилы могут накапливаться в тканях животных и человека, вызывать повреждения иммунной и эндокринной систем, снижение лёгочной функции, онкологические заболевания», – пояснила кандидат биологических наук Галина Васильева.

Полихлорированные бифенилы (ПХБ) – группа химических соединений, состоящих из двух ароматических колец с разным количеством атомов хлора

Использование полихлорбифенилов было запрещено, однако до сих пор в некоторых почвах их содержание может превышать допустимые концентрации в сотни тысяч раз.

Пущинские учёные более 30 лет назад обнаружили в Московской области территории с высоким уровнем загрязнения. В исследованиях этих почв принимали участие сотрудники ФИЦ ПНЦБИ РАН (Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Института фундаментальных проблем биологии РАН, Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН), а также учёные НИЦ Токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов в г. Оболенске и других организаций.

Обследуемая территория, загрязнённая полихлорированными бифенилами

Ведущий научный сотрудник лаборатории физико-химии почв ИФХиБПП РАН Галина Васильева изучала загрязнённые почвы с 2003 по 2007 годы совместно со старшим научным сотрудником Еленой Стрижаковой, магистрантами и аспирантами. Было показано, что внесение в почву гранулированного активированного угля может ускорить биодеградацию низкохлорированных ПХБ и обеспечить прочное связывание высокостойких форм, а, следовательно, снизить миграцию полихлорбифенилов в поверхностные и грунтовые воды и их накопление в растениях. Однако из-за высокой стоимости исследования были приостановлены. Благодаря публикациям, которые цитируются до сих пор, к Галине Кирилловне в 2019 году обратился аспирант ВНИИ гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Максим Лапушкин и предложил продолжить работу.

На фото – старший научный сотрудник Елена Стрижакова. Фото из архива лаборатории

На фото – старший научный сотрудник Елена Стрижакова. Фото из архива лаборатории

«Были отобраны образцы грунта, их анализ показал, что за прошедший период полихлорбифенилы в результате заболачивания участка перешли в более опасную и более летучую форму», – рассказала Галина Кирилловна.

Схема закладки микрополевого опыта по разработке метода фиторемедиации ПХБ-загрязненных почв

В 2019 году начались совместные исследования Галины Васильевой и Максима Лапушкина, при участии Елены Стрижаковой и Антона Ланкина, в сотрудничестве с НПО «Тайфун» в г. Обнинске. Была поставлена задача разработать экономичный и эффективный способ восстановления загрязнённой территории. Для этого отобрали образцы почвы, с которыми заложили микрополевой опыт на экспериментальной площадке ИФХиБПП РАН.

Закладка микрополевого эксперимента на экспериментальной площадке ИФХиБПП РАН с участием Максима Лапушкина и Антона Ланкина

Галина Васильева, ведущий научный сотрудник ИФХиБПП РАН: - В ходе двухлетних наблюдений установлено, что при определённых условиях (органические добавки, аэрация путём перемешивания с последующим высаживанием саженцев тополя или ивы) происходит резкое ускорение разложения соединений с 3-5 атомами хлора, тогда как незначительные остатки высокохлорированных полихлорбифенилов, сорбированные корневой системой растений, можно удалить вместе с молодыми растениями. Таким образом, концентрация загрязняющих веществ в почвах к концу 1-го сезона обработки снизилась на 90-95%, а к концу второго – на 92-99%.

-

На фото - ведущий научный сотрудник ИФХиБПП РАН Галина Васильева. Фото из архива лаборатории

На фото - ведущий научный сотрудник ИФХиБПП РАН Галина Васильева. Фото из архива лаборатории

Результаты опубликованы в журналах «Использование и охрана природных ресурсов России» и «Мелиорация», доложены на международной конференции SETAC и Съезде почвоведов России. В 2022 году Галина Васильева и Максим Лапушкин получили патент на изобретение «Способ фиторемедиации почв, загрязненных полихлорированными бифенилами», также Максим защитил кандидатскую диссертацию.

Учёные планируют продолжить исследования и надеются, что им представится возможность применить метод на территориях, где потребуется очистка от полихлорбифенилов при поддержке этих работ Министерством экологии и природопользования Московской области. Применение этого перспективного природоподобного метода борьбы с загрязнителями могло бы улучшить экологическую ситуацию в любом регионе, где это необходимо.

Ирина Масленникова

Читайте такжеМы живём в век великих научных открытий! И эти открытия совершаются прямо рядом с нами