всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Перспективы использования гуминовых веществ в фиторемедиации сточных вод

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 8 за 2017 год, стр. 27-33.
Рубрика: Технологии промышленной и бытовой очистки вод

 

Кирдей Т.А. кандидат биологических наук, доцент кафедры селекции, экологии и землеустройства, ФГБОУ ВО Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени Д.К.Беляева

Аннотация:
Фиторемедиация – перспективная технология очистки сточных вод от тяжелых металлов – наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. Особенности действия гуминовых веществ на эффективность фиторемедиации практически не исследованы. В связи с этим, в модельном эксперименте изучали влияние гуминового препарата из торфа на накопление свинца, меди и кадмия растениями пшеницы. Опытные растения выращивали на растворе Хогланда с добавлением 500, 1000, 2000 мкМ/л Pb(NO3)2, 25, 50, 100 мкМ/л CuSO4, 10, 25, 50 мкМ/л CdSO4 с гуматом или без гумата (0,005 %). Установлено повышение накопления свинца в 5-10 раз и меди на 39-42 % побегами растений в фазу выхода в трубку под влиянием гумата. Гуминовые вещества увеличивают фиторемедиационную способность растений не только путем усиления поглощения ионов металлов, но и за счет снижения их токсичности и увеличения массы растений. Накопление тяжелых металлов в корневой системе растений свидетельствует о возможности использования растений-исключателей ионов в фиторемедиационных технологиях.

Ключевые слова: гуминовые вещества, пшеница, сточные воды, тяжелые металлы, фиторемедиация

Ссылка для цитирования:
Кирдей Т.А. Перспективы использования гуминовых веществ в фиторемедиации сточных вод // Вода: химия и экология. — 2017. — № 8. — c. 27-33. — http://watchemec.ru/article/28633/

Литература:
1. Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении / И.Н. Лозановская, Д.С. Орлов. М.: Высшая школа, 1998. 240 с.
2. Моисеенко Т.И. Рассеянные элементы в поверхностных водах суши: технофильность, биоаккумуляция и экотоксикология / Т.И. Моисеенко, Л.П.Кудрявцева, Н.А. Гашкина. М.: Наука, 2006. 261 с.
3. Basile A. Toxicity, аccumulation, and removal of heavy metals by three aquatic macrophytes / A. Basile, S. Sorbo, B. Conte, R.C. Cobianchi, F. Trinchella, C. Capasso, V. Carginale // Int. J. Phytorem. 2012. V. 14. № 4. P. 374-387.
4. Baker A.J.M. Accumulators and excluders - strategies in the response of plants to heavy metals // J. Plant Nutrition. 1981. № 3. Р. 643-654.
5. Salt D.E. Phytoremediation / D.E. Salt, R.D. Smith, I. Raskin //Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1998. V. 49. P. 643-668.
6. Pilon-Smits E. Phytoremediation //Annu. Rev. Plant Biol. 2005. № 56. Р. 15-39.
7. Dushenkov V. Rhizofiltration: the use of plants to remove heavy metals from aqueous streams / V.Dushenkov, P.B.A.N. Kumar, H.Motto, I. Raskin // Environ. Sci. Technol. 1995. № 29. P. 1239-1245.
8. Erdei L. Phytoremediation as a program for decontamination of heavy-metal polluted environment / L. Erdei, G. Mezôsi, I. Mécs, I. Vass, F. Fôglein, L. Bulik // Acta Biologica Szegediensis. 2005. V. 49. № 1-2. Р. 75-76.
9. Erakhrumen A. Phytoremediation: an environmentally sound technology for pollution prevention, control and remediation in developing countries / A. Erakhrumen, A. Agbontalor // Educational Research and Review. 2007. V. 2. № 7. Р. 151-156.
10. Moreno F.N. Phytofiltration of mercury-contaminated water: volatilisation and plant-accumulation aspects / F.N. Moreno, C.W.N. Anderson, R.B. Stewart, B.H. Robinson // Environ. Exp. Bot. 2008. V. 62. № 1. Р. 78-85.
11. Чан К.Х. Использование водных макрофитов в очищении воды от тяжелых металлов. Дис…канд. биол. наук. Астрахань, 2012.160 с.
12. Петракова Е.А. Биоконверсия тяжелых металлов в фиторемедиационных технологиях доочистки и очистки сточных вод / Е.А. Петракова, Л.Н. Анищенко //Астраханский вестник экологического образования. 2016. № 1 (35). С. 46-49.
13. Liu D. Uptake and accumulation of lead by roots, hypocotyls and shoots of Indian mustard [Brassica juncea (L.)] / D. Liu, W. Jiang, C. Liu, C. Xin, W. Hou // Bioresour. Technol. 2000. V. 71. № 3. Р. 273-277.
14. Cho-Ruk K. Perennial plants in the phytoremediation of lead-contaminated soils / K. Cho-Ruk, J. Kurukote, P. Supprung, S. Vetayasuporn // Biotechnology. 2006. V. 5. № 1. Р. 1–4.
15. Vamerali T. Field crops for phytoremediation of metal-contaminated land / T. Vamerali, M. Bandiera, G. Mosca // Environ. Chem. Letters. 2010. V. 8. № 1. Р. 1-17.
16. Lee M. Rhizofiltration using sunflower (Helianthus annuus L.) and bean (Phaseolus vulgaris L. var. vulgaris) to remediate uranium contaminated groundwater / M. Lee, M. Yang // J. Hazardous Materials. 2010. V. 173. № 1. Р. 589-596.
17. Borggaard O. K. Experimental assessment of using soluble humic substances for remediation of heavy metal polluted soils / O. K. Borggaard, H. C. B. Hansen, P. E. Holm, J. K. Jensen, S. B. Rasmussen, N. Sabiene, L. Steponkaite, B. W. Strobel // Soil Sediment Contam. 2009. V. 18. № 3. Р. 369-382.
18. Jensen J.K. A laboratory assessment of potentials and limitations of using EDTA, rhamnolipids, and compost-derived humic substances (HS) in enhanced phytoextraction of copper and zinc polluted calcareous soils / J.K. Jensen, P.E. Holm, J. Nejrup, O.K. Borggaard // Soil Sediment Contam. 2011. V. 20. № 7. Р. 777-789.
19. Орлов Д.С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации. М.: Изд-во МГУ, 1990. 325 с.
20. Перминова И.В. Анализ, классификация и прогноз свойств гуминовых кислот. Дис....д-ра хим. наук. МГУ, 2000. 359 с.
21. Линник П.Н. Миграция химических элементов в системе «Донные отложения-вода» поверхностных водоемов при воздействии различных факторов среды / П.Н. Линник, В.А. Жежеря, Т.П. Жежеря // Экологическая химия. 2016. Т. 25. № 4. С. 222-240.
22. Stevenson F.J. Geochemistry of soil humic substances// Humic substances in soil, sediment and water (Eds. G.R. Aiken, D.M. McKnight, R.L. Wershaw, P. MacCarthy). N.Y.: John Wiley & Sons. 1985. P. 13-52.
23. Bunluesin S. Influences of cadmium and zinc interaction and humic acid on metal accumulation in ceratophyllum demersum / S. Bunluesin, P. Pokethitiyook, G.R. Lanza, J.F. Tyson, M. Kruatrachue, B. Xing, S. Upatham // Water Air and Soil Pollution. 2007. V. 180. № 1. Р. 225-235.
24. Kalčíková G. The impact of humic acid on chromium phytoextraction by aquatic macrophyte Lemna minor / G. Kalčíková, M. Zupančič, A. Jemec, A. Ž. Gotvajn //Chemosphere. 2016. V. 147. P. 311-317.
25. Wu X. Bioaccumulation of cadmium bound to humic acid by the bivalve Meretrix meretirx Linnaeus from solute and particulate pathways / X. Wu, Y. Jia, H. Zhu, H. Wang // J. Environ. Sci.-china. 2010. V. 22. № 2. Р. 198-203.
26. Evangelou M.W.H. The influence of humic acids on the phytoextraction of cadmium from soil / M.W.H. Evangelou, H. Daghan, A. Schaeffer // Chemosphere. 2004. V. 57. № 3. Р. 207-213.
27. Halim M. Potential availability of heavy metals to phytoextraction from contaminated soils induced by exogenous humic substances / M. Halim, P. Conte, A. Piccolo // Chemosphere. 2003. V. 52. № 1. Р. 265-275.
28. Пат. 2310633 РФ / Калинников Ю.А., Вашурина И.Ю., Кирдей Т.А. Способ получения жидких торфяных гуматов Заявлено 15.06.2006. Опубликовано 20.11.2007, Бюл. № 32. Приоритет 15.06.2006.
29. Кирдей Т.А. Защитное действие гумата на проростки пшеницы в присутствии тяжелых металлов // Проблемы региональной экологии. 2014. № 2. С. 199-201.
30. Hoaglond D.R. The water culture method for growing plants without soil / D.R. Hoaglond, D.E. Arnon /College of Agriculture, Univ. of Calif., Agric. Exp. Station. Berkley, 1950. Circ. 347. Р. 1-32.