ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ В КАЧЕСТВЕ ФИТОРЕМЕДИАНТА ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ ПОЧВ КАДМИЕМ

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.

Цель данной работы: изучение применимости метода фиторемедиации при различных уровнях загрязнения чернозема выщелоченного кадмием на примере растений горчицы сарептской для оценки ее устойчивости и возможности использования в качестве фиторемедианта. Исследования проводились на базе лаборатории кафедры экологии и естествознания ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет». В лабораторно-вегетационном опыте семена растений были помещены в почву, в которую предварительно был внесен кадмий в виде соли CdSO₄ в возрастающих концентрациях, что соответствует низкой, средней, высокой и очень высокой степени загрязнения почв согласно шкале экологического нормирования тяжелых металлов.

Варианты исследования:

1. контроль – фоновое содержание тяжелых металлов;

2. фон+кадмий – 2 мг/кг почвы (Cd2);

3. фон+кадмий – 5 мг/кг почвы (Cd5);

4. фон+кадмий –10 мг/кг почвы (Cd10);

5. фон+кадмий – 20 мг/кг почвы (Cd20).

Повторность опыта четырехкратная.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием программ Microsoft Excel, SNEDECOR.

По истечении 60 дней от начала лабораторно-вегетационного опыта были получены следующие результаты: Биомасса растений горчицы сарептской увеличивалась с ростом концентрации добавленного CdSO₄. Однако, прорастание семян, посаженных в почву с внесённым кадмием в концентрации 20 мг/кг почвы, было значительно ниже. Растения явно находились в угнетённом состоянии. У растений горчицы сарептской подобно массе надземной части, наблюдалось достоверное увеличение (на 6 % по сравнению с контролем) массы корней при низком уровне загрязнения, при повышении уровня загрязнения происходило её снижение, особенно этот негативный эффект (на 87 % по сравнению с контролем) выразился при внесении кадмия в почву в концентрациях 10 и 20 мг/кг.

Таким образом, можно сделать вывод, что горчица сарептская обладает выраженной аккумулятивной способностью по отношению к кадмию в условиях загрязнения почвы данным поллютантом. Установлено, что низкие дозы кадмия стимулировали рост вегетативной биомассы.

Выявлено, что содержание кадмия в растениях горчицы сарептской возрастало линейно, пропорционально концентрациям элемента, внесенного в почву, достигнув максимума при самом высоком уровне загрязнения.

Установлена высокая линейная корреляция между степенью загрязнения почвы кадмием и его выносом с надземными органами растений горчицы сарептской. Максимальный вынос кадмия наблюдался при его высоких концентрациях в почве. Определен высокий потенциал горчицы сарептской при извлечении из почвы кадмия – до 1,1% от его содержания. Ожидаемый период очистки почвы на 50% составляет 9 лет при очень высоком уровне загрязнении почвы кадмием.