Экологи РУДН: гипс неэффективен для защиты почв от токсичных металлов

Кадмий, свинец, цинк, медь и другие токсичные металлы попадают в окружающую среду с бытовыми отходами и сточными водами заводов. Они легко образуют органические соединения и накапливаются в живых организмах. Чтобы снизить негативное влияние металлов, ученые пытаются уменьшить его биодоступность. Один из самых распространенных способов — добавление гипса в почву. Агрономы РУДН доказали, что этот метод не только не эффективен, но и, наоборот, усиливает загрязнение.

«Некоторые исследования предлагают добавлять гипс для снижения фитотоксичности металлов. Однако для реальных почв, собранных в полевых условиях, доказательства эффективности гипса ограничены. Нам удалось найти только одно исследование, в котором оценивается эффективность гипсовой добавки для почвы, загрязненной горнодобывающей деятельностью. Мы же изучили влияния гипса на рост растений в почвах, загрязненных медеплавильным заводом», — Татьяна Дубровина, сотрудница департамента ландшафтного проектирования и устойчивых экосистем РУДН.

Агротехнологи взяли образцы почв в таежной области недалеко от города Ревда (Свердловская область, Россия). В конце 1930-х годов в городе был открыт Среднеуральский медеплавильный завод — с тех пор в исследуемом регионе накаливался диоксид серы и твердые частицы с медью, кадмием, свинцом, цинком и другими токсичными металлами. Исследователи РУДН взяли образцы загрязненной почвы, высушили, очистили и измерили содержание металлов. Затем образцы разделили на две части: одни обработали гипсом, другие — нет. Чтобы сымитировать естественные условия, почву регулярно увлажняли, а затем давали высохнуть. И в той, и в другой почве экологи высадили многолетний плевел (Lolium perenne). Его выбрали для эксперимента, потому что он чувствителен к токсичным металлам. Через 21 день траву срезали и изучили ее состояние и состав элементов в ней.

Оказалось, что обработка гипсом ухудшила рост травы — до 50% при высоких концентрациях металлов. Концентрация токсичного металла, при которой длина и вес растения уменьшаются вдвое, оказалась примерно равной для обработанной гипсом почвы и «чистой». А вот количество металлов в траве, выросшей на разной почве, значительно отличалось. На обработанной гипсом почве плевел накапливает больше вредных элементов. Например, марганца в траве из «чистой» почвы оказалось в 11 раз больше, чем в растении из обработанной гипсом земли. А в самой «гипсовой» почве марганца оказалось в 2 раза больше, чем в чистой.

«Наше исследование — первая попытка признать проблему опасности гипса при обработке природных почв, загрязненных металлами. Добавление гипса не уменьшило фитотоксичность металлов, т. е. рост растений в загрязненных, обработанных гипсом почвах был снижен. Хуже того, применение гипса привело к усилению поглощения металлов растениями. Таким образом, гипс не только неэффективен в снижении фитотоксичности металлов, но и представляет собой неадекватную практику рекультивации почв, поскольку он увеличивает экологическую опасность, а не уменьшает ее», — кандидат биологических наук Эльвира Довлетярова, директор аграрно-технологического института РУДН.

Результаты опубликованы в Chemosphere.