: Растения-гигиенисты

Один из серьезных секторов природоохранных технологий составляют методы ремедиации – очистки загрязненных земель и вод от поллютантов. При этом развитие технологий или создание новых преследует две цели: повышение эффективности очистки и сокращение затрат на мероприятия.
Наиболее перспективным методом для очистки загрязнений в промышленно развитых странах в настоящее время считается фиторемедиация (от греч. phytón = растение и англ. remediation = исправление) – очистка почвы и воды с помощью растений. Основным преимуществом данного метода является его наибольшая экономическая эффективность при сохранении высокого уровня эффективности очистки.
Первоначально фиторемедиация как метод очистки почв была разработана для устранения загрязнений тяжелыми металлами. Было обнаружено, что некоторые виды растений способны не только выдерживать наличие, но и поглощать и накапливать в десятки-сотни тысяч раз больше ионов свинца, ртути, цинка или др. токсичных металлов, чем остальные.
Это открытие позволило найти простое решение: теперь для очистки почвы необходимо всего-навсего засеять его нужным видом растения, а в конце сезона собрать «урожай» тяжелых металлов и вывезти его на специальный полигон.
Выделяют четыре основных метода очистки загрязнений с помощью растений:
- фитостабилизация;
- фитодеградация;
- фитоиспарение;
- ризодеградация.

Danika L.LeDuc и Norman Terry в обзоре «Phytoremediation of toxic trace elements in soil and water», опубликованном в октябрьском номере Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, обсуждают достижения в фиторемедиации почвы и воды от токсичных микроэлементов.
Токсичные тяжелые металлы и неметаллы (кадмий, свинец, ртуть, мышьяк, селен и др.) постоянно обнаруживаются в объектах окружающей среды. Методы ремедиации, основанные на применении растений, – относительно недорогие, поскольку выполняются in situ и с использованием солнечной энергии.
Авторы останавливаются на нескольких наиболее применяемых методах фиторемедиации.

Большой интерес в последнее время вызывает использование искусственных (созданных человеком) заболоченных территорий для удаления загрязнителей из воды муниципальных или частных сточных систем, промышленных и сельскохозяйственных сточных вод или кислотных шахтных водоотливов. Специалисты по проблемам окружающей среды называют заболоченные территории «почками» природы.
При создании искусственного болота для эффективной очистки сточных вод необходимо понимать процессы, происходящие на заболачиваемой территории. Эти процессы включают:
• поглощение и трансформацию питательных веществ микроорганизмами и растениями;
• деградацию и трансформацию поллютантов микроорганизмами и растениями;
• фильтрацию и химическое осаждение вследствие взаимодействия с субстратом и мусором;
• осаждение суспендированных твердых частиц;
• химическую трансформацию загрязнителей (то есть аммонификацию азота);
• абсорбцию и ионный обмен на поверхностях растений, осадка и мусора;
• естественную гибель патогенов.
Преимущества метода:
1. Обеспечивает высокую степень очистки. Имеющиеся данные показывают, что концентрации фосфора, нитрат-нитрита, аммония и др. снижаются до допустимых уровней.
2. Дешевизна эксплуатации. Энергетические затраты и необходимое оборудование минимальны.
3. Относительно низкие затраты при создании заболоченного участка.
4. Частичное или полное деодорирование воздуха.
5. Облагораживание ландшафта.
6. Создает среду обитания для представителей дикой природы, превращает территорию в пригодный и привлекательный ареал для флоры и фауны.
Ограничения метода:
1. Требует постоянного поступления воды.
2. Подвержен сезонным влияниям, что может снизить эффективность системы.
3. Может быть разрушен избытком твердых отходов или аммония.
4. Питательные вещества, извлеченные системой, непригодны для использования и выращивания продуктов питания.

В нагорных экосистемах растения могут быть использованы для аккумуляции металлов/неметаллов в их биомассе (фитоэкстракция). Растения могут также превращать и выделять некоторые металлы/неметаллы в летучую форму (фитоиспарение).

Авторы уделяют внимание растениям с повышенной способностью к фитоэкстракции и фитоиспарению. Металлгипераккумулирующие растения и микробы с их уникальной способностью к толерантности, аккумуляции и детоксикации металлов и неметаллов представляют важный источник уникальных генов, которые могут быть перенесены в быстрорастущие виды растений для повышения эффективности фиторемедиации.

Авторы подчеркивают, что существует необходимость в разработке стратегий для совершенствования использования трансгенных растений в целях фиторемедиации.


Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/ по материалам [url=http://www.springerlink.com/(ojbqcyem3rssqu45kkihg255) ]Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology[/url]