Водные растения эффективно удаляют загрязнение от хвостохранилищ железной руды

Бразильские исследователи проанализировали механизмы поглощения железа эстуарными растениями и предложили перспективную фиторемедиационную технику для восстановления воды и почвы, загрязненных после экологических катастроф, таких как обрушение дамбы хвостохранилища железной руды в Мариане в 2015 году. Результаты опубликованы в Journal of Hazardous Materials.

Исследователи пришли к выводу, что Typha domingensis (южный рогоз) эффективно смягчает воздействие отходов железной руды на окружающую среду.

Полевые работы проводились в устье реки Доси, затопленной частью из 50 млн м3 хвостов после прорыва дамбы. Ученые проанализировали роль T. domingensis (высота ~2.5 м) и Hibiscus tiliaceus (прибрежный гибискус, 4-10 м) в биогеохимии железа и их потенциал для фиторемедиации.

Ключевой вывод: T. domingensis оказался эффективнее H. tiliaceus благодаря:

  • Значительно большей способности корневой системы к подкислению.
  • Большему накоплению железа в надземных частях (до 3874 мг на кг сухого вещества — в 10 раз больше, чем у гибискуса).

Это делает его предпочтительным для стратегий фиторемедиации, так как он еще и быстрее растет.

Механизм накопления железа

В заболоченной почве с низким содержанием кислорода микроорганизмы используют органическое вещество и оксид железа для получения энергии, что приводит к высвобождению потенциально токсичных веществ.

Растения адаптируются, насыщая корни кислородом через аэренхиму из надземной части. При контакте кислорода с железом происходит окисление и образование железных бляшек на корнях как барьера.

У T. domingensis обширная корневая система и аэренхима, что приводит к значительному окислению и образованию бляшек.

Контекст и дальнейшие исследования

Исследователи наблюдают за территорией более шести лет и отмечают активное зарастание ранее безжизненных островков рогозом после катастрофы.

Текущие полевые эксперименты направлены на оптимизацию фиторемедиации:

2022-03-31