Исследователи Института нефти и газа Сибирского федерального университета провели серию экспериментов и определили растения, которые лучше всего восстанавливают почвы после загрязнений. Злаковые культуры, бобовые и тыквенные показали наилучшие способности к фиторемедиации — биологическому восстановлению нарушенных почв с помощью растений. Они смогли реабилитировать даже наиболее уязвимые почвы Арктической зоны России. С их помощью исследователи извлекли до 80 процентов углеводородов, которые внесли в почвенный субстрат.
При этом до последнего времени подбор растений для восстановления почв от загрязнений шел эмпирическим путем: например, использовали крестоцветные или типичную газонную зелень. И это снижало результативность.
Поэтому ученые планируют создать каталог, где будут систематизированы данные по наиболее подходящим видам растений для фиторемедиации различных видов почв. Как рассказали в пресс-службе СФУ, в каталоге будут учтены как особенности самих растений и почв, так и нюансы загрязнителей (нефтепродуктами, тяжёлыми металлами, смешанные), поскольку каждая ситуация нуждается в индивидуальном подборе растений-помощников.
В своем исследовании ученые подбирали растения с учетом особенностей основных типов почв в Северо-Восточной Сибири. Для них характерно избыточное увлажнение летом, и это даёт непосредственный контакт водонефтяных эмульсий с семенами растений на загрязнённых территориях. На первом этапе эксперимента определяли адаптационные показатели всхожести семян в водо-нефтяных эмульсиях.
Доцент кафедры топливообеспечения и горюче-смазочных материалов СФУ Мария Ковалёва рассказала, что исследователи проверили более десяти видов растений. Они наблюдали, как растения всходят, прорастают и извлекают углеводородные загрязнения из почвы при концентрации до 200 миллиграммов на килограмм почвы водонефтяной эмульсии. Наилучший результат показали бобовые, злаковые и тыквенные культуры.
У большинства изученных растений учёные зафиксировали адаптивную реакцию корневой системы на увеличение концентрации нефти в грунтах. Корни становились длиннее и сильнее ветвились. Особенно заметно это проявилось у ржи, тыквы, бархатцев и клевера.
Теперь специалисты Института нефти и газа СФУ изучают комплексный подход к восстановлению почв: он включает кроме фиторемедиации сбор загрязнений с помощью сорбента на основе биополимеров. Такие сорбенты не только физически удаляют нефтесодержащие продукты, но и выступают питательным субстратом. Они удобряют почвы и обогащают как сам грунт, так и растительный биом.
«Фиторемедиацию зачастую воспринимают как «факультативный» метод. Удаляют часть загрязнённой почвы, используют различные сорбенты. Однако, полученные экспериментальные данные подтверждают высокую эффективность метода фиторемедиации в случае загрязнения исследуемых грунтов нефтью, что делает его перспективным инструментом для решения проблемы», — говорит Мария Ковалёва.
