Вермикулит и водные растения эффективно очищают эвтрофные озёра

При сокращении внешнего поступления питательных веществ основным источником загрязнения воды из-за чрезмерного роста растений и водорослей становится высвобождение уже накопленных в воде питательных веществ. Для восстановления баланса в таких озёрах учёные исследуют методы с использованием минеральных материалов и высадки подводной растительности.

Вермикулит — природный минерал, способный поглощать азот, фосфор и тяжёлые металлы, а также улучшать структуру донных отложений. Однако его совместное влияние с подводными растениями на состояние осадка изучено мало.

Исследователи из Китая изучили влияние комбинации вермикулита с двумя видами подводных растений (Vallisneria spiralis и Hydrilla verticillate) на свойства озёрного осадка и структуру микробного сообщества. Результаты опубликованы в журнале Water Biology and Security.

Ключевые результаты:

• Концентрация общего фосфора (TP) в воде над осадком снизилась на 63.29%–91.17% при использовании вермикулита. Он помогает контролировать высвобождение нестабильного фосфора и усиливает поглощение питательных веществ корнями растений.
• В обработанном вермикулите осадке уровень нестабильной серы был значительно ниже, что указывает на снижение токсичности серы для растений.
• Окислительно-восстановительный потенциал (ORP) в группе с вермикулитом был значительно выше, особенно в слое осадка 3–6 см. Количество добавленного вермикулита положительно коррелировало с pH и ORP осадка, а также с растворённым кислородом (DO) в воде. Это говорит о том, что пористая структура вермикулита улучшает проницаемость осадка и циркуляцию кислорода.
• Анализ микробов показал, что в группах 10% вермикулит + Vallisneria spiralis и 50% вермикулит + Hydrilla verticillate обилие микроорганизмов было выше в 1.67 и 3.50 раза соответственно по сравнению с контрольной группой.
• Относительная численность полезных бактерий, таких как Acidobacteria и Proteobacteria, значительно возросла и положительно коррелировала с долей вермикулита.

Вывод: Комбинированная технология ремедиации с вермикулитом и подводными растениями эффективно улучшает качество воды и свойства донных отложений, способствуя росту полезных микроорганизмов. Исследование служит теоретической основой для применения этого подхода в проектах экологического восстановления озёр.