РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ФИТОРЕМЕДИАЦИИ СУЛЬФИДНЫХ ОТХОДОВ ХВОСТОХРАНИЛИЩ ОВСОМ ПОСЕВНЫМ (AVENA SATIVA)
Authors: Бортникова Светлана Борисовна , Артамонова Валентина Сергеевна , Абросимова Наталья Александровна , Юркевич Наталия Викторовна , Хващевская Альбина Анатольевна 
Published: November 2022

Актуальность. Повышение концентрации металлов и металлоидов в наземных экосистемах в результате деятельности горнодобывающей и металлургической промышленности является серьезной проблемой для окружающей среды – приводит к накоплению элементов в почвах, дикорастущих и сельскохозяйственных растениях и сопровождает загрязнение компонентов пищевой цепи. Цель: определить и оценить способность овса посевного Avena sativa аккумулировать металлы и

металлоиды из вещества хвостохранилищ с разными физико-химическими параметрами для

фиторемедиации. Объекты: вещество хвостохранилищ (Дюков лог, Талмовские Пески, Хову-Аксинские) и отвалов (Урской, Белоключевской, Берикульский). Методы. Пробы корней и ростков были проанализированы на содержание широкого круга элементов методом ИСП-МС на масс-спектрометре NexION 300D (PerkinElmer, США) (ПНИЛ ГГХ ИШПР ТПУ). Отбор твердых проб выполнялся в соответствии с общепринятыми методиками. Пробы твёрдого вещества были проанализированы на содержание оксидов силикатной группы методом РФА на рентгенофлуоресцентном спектрометре ARL-9900-XP (Thermo Electron Corporation, Switzerland) в лаборатории рентгеноспектральных методов анализа ИГМ СО РАН, элементный анализ проводился методом ИСП-МС на приборе ELAN-9000 DRC-e, Perkin Elmer, USA (ХАЦ «Плазма»).

Результаты. Проведены эксперименты с проращиванием семян однодольного растения – овса посевного (Avena sativa), на субстратах хвостохранилищ (Дюков лог, Талмовские Пески, Хову-Аксинские) и отвалов (Урской, Белоключевской, Берикульский), расположенных в Западной Сибири и республике Тыва. Данное растение относится к списку гостированных тестов фитотоксичности и сидератам, но его развитие на представленных техногенных объектах ранее не изучалось. Впервые показано, что в среднем концентрация металлов и металлоидов в проростках овса превышала концентрацию этих элементов во всех случаях по сравнению с контролем. Оценено влияние кислотности/щелочности техногенных субстратов на извлечение элементов растениями. Показано, что семена овса не взошли в пробах с добавлением вещества, дающего кислую среду (рН<2) либо высокую минерализацию жидкой фазы. В веществе отходов с диапазоном рН 2–5 (кислая и слабокислая среда) семена проросли, но масса проростков существенно меньше, чем в веществе с

нейтральной-субщелочной средой (рН 6–8). На всхожесть не влияет соотношение алюмосиликаты/пирит, основное значение имеет наличие карбонатов и степень окисленности вещества отходов. В кислой среде, при относительно высоких концентрациях металлов (Fe, Mn, Cu, Zn) в жидкой фазе, их доля, поглощаемая растениями, была существенно ниже, чем в нейтральной-субщелочной среде. На аккумуляцию большинства элементов кислотность среды не оказывала влияния, их накопление в подземных и в надземных частях растений зависело от содержания их растворимых форм. Для мышьяка и висмута прослеживается повышение их содержания в проростках овса с повышением pH водной вытяжки. Влияние концентраций элементов в среде питания растений неоднозначно. Например, для вещества с высоким содержанием подвижных форм Cd, Pb, Zn биомасса и длина корня проростков овса была выше, чем для овса, выращенного на другом веществе. Транслокационный индекс указывает на то, что накопление большинства металлов и металлоидов выше в корнях, чем в надземных частях.