Южный рогоз показал высокий потенциал для очистки почв от марганца после разлива хвостохранилища

Typha domingensis (южный рогоз) — тростниковое болотное растение высотой около 2,5 м — способен поглощать из загрязнённой почвы до 34 раз больше марганца, чем другие растения схожих местообитаний. В исследовании он накопил в 10–13 раз больше марганца, чем другие естественные водно-болотные растения, такие как гибискус, осоки и ситники.

Контекст катастрофы

Полевые работы проводились в эстуарии реки Доси в штате Эспириту-Санту — районе, затопленном частью из 50 млн кубометров отходов железорудного производства. Эти отходы были выброшены в ноябре 2015 года после прорыва дамбы хвостохранилища Фундан в Мариане (Минас-Жерайс), что стало крупнейшей экологической катастрофой в истории Бразилии.

Результаты исследования

• Растения в эстуарии извлекли 147 метрических тонн марганца, или 75,7 тонн на гектар (т/га).
• Концентрация марганца в побегах T. domingensis составила 6 858 мг/кг, против средних 200 мг/кг у других видов.
• В корнях рогоза накапливалось 18 мг/кг марганца, а в железных бляшках (корневых отложениях оксида железа) — 55 мг/кг.

Научное значение

Исследование, опубликованное в Journal of Cleaner Production, демонстрирует высокую эффективность T. domingensis в фиторемедиации — использовании растений для извлечения загрязнителей из почвы. Особенно важна его способность поглощать марганец — потенциально токсичный микроэлемент, представляющий серьёзную экологическую угрозу.

Учёные также рассматривают переход от фиторемедиации к агроминингу — выращиванию растений для извлечения металлов в промышленных целях, что соответствует концепции циркулярной экономики.

Механизм и перспективы

Водные растения адаптированы к влажной среде: они захватывают кислород из атмосферы и транспортируют его к корням через аэренхиму. Это окисление ризосферы может снижать биодоступность марганца.

«Эти открытия открывают ряд возможностей для использования фиторемедиации. Знание механизмов поглощения может стать основой для выращивания T. domingensis с помощью различных стратегий для получения оптимальных результатов», — отметил Тиаго Озориу Феррейра, последний автор статей и руководитель исследовательской группы.

Сейчас ведутся работы по оптимизации методов выращивания рогоза для увеличения биомассы и максимального удаления марганца и железа.