Badania zespołu naukowców z Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej dotyczyły wpływu metali ciężkich na środowisko. Takie metale ciężkie, jak kadm, są uznawane za "cichych zabójców" ekosystemów. Trafiają do gleby w wyniku działalności przemysłowej, górniczej, rolniczej, a nawet wojskowej, skąd mogą przenikać do wód gruntowych i roślin, trafiając ostatecznie do ludzkich organizmów.
Tradycyjne metody oczyszczania gleby są często drogie, energochłonne i mogą trwale niszczyć jej strukturę oraz właściwości, dlatego na świecie trwają pracę nad bardziej efektywnymi rozwiązaniami. Wydaje się, że jedno z nich może mieć wiele wspólnego z trocinami, które przez przemysł drzewny są uznawane za odpady. Szczegóły opisano na łamach czasopisma "ACS Omega".
Zaskakująca skuteczność
W ramach eksperymentu naukowcy przetestowali cztery rodzaje trocin: świerkowe (z korą i bez), sosnowe oraz dębowe, które dodawano do gleby skażonej kadmem. W efekcie okazało się, że trociny, zamiast jedynie "blokować" metale w ziemi (immobilizacja), zadziałały jak biostymulator, przyspieszając proces fitoremediacji, czyli naturalnej i ekologicznej technologii oczyszczania środowiska.
- Wyniki naszych eksperymentów z wykorzystaniem gorczycy białej (Sinapis alba) pokazały, że dodatek trocin nie tylko poprawił wzrost roślin, zwiększając ich masę i zawartość chlorofilu, ale przede wszystkim przyspieszył pobieranie kadmu z podłoża - wyjaśniła prof. Izabela Michalak.
Najlepiej radziły sobie trociny świerkowe. Dzięki nim współczynnik bioakumulacji kadmu w gorczycy był o ponad 30 proc. wyższy niż w roślinach rosnących w glebie bez żadnych dodatków. Wynik badań był zaskoczeniem dla naukowców.
- Pierwotnie zakładaliśmy, że trociny zwiążą jony kadmu w glebie, jednak ich niska dawka (3 proc.) oraz naturalny proces rozkładu biomasy sprawiły, że zadziałały one jak dodatek doglebowy stymulujący roślinę do intensywniejszego oczyszczania podłoża - zwróciła uwagę prof. Michalak.
Rośliny, które zakumulowały w swojej biomasie metale ciężkie, najczęściej są spalane, jako biomasa. Jak wyjaśnili badacze, uzyskany w ten sposób popiół stanowi koncentrat metali ciężkich, które mogą zostać odzyskane i ponownie wykorzystane w przemyśle, np. przy produkcji baterii niklowo-kadmowych, barwników, stabilizatorów tworzyw sztucznych czy stopów i powłok ochronnych.
Szansa na przywrócenie terenów naturze
Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej pracują także nad innymi badaniami. Obecnie przygotowywana jest publikacja dotycząca jesiennych liści dębu, buku i klonu zebranych we wrocławskim Parku Szczytnickim, które w przypadku gleb skażonych miedzią zadziałały odwrotnie niż trociny.
- Skutecznie unieruchomiły one jony metalu w ziemi, co w przyszłości może pozwolić na bezpieczną uprawę roślin na terenach skażonych - wyjaśniła chemiczka z PWr.
Równolegle mgr inż. Natalia Niedzbała, doktorantka z zespołu prof. Michalak, rozwija technologię wytwarzania biowęgla z fusów po kawie, skórek bananów i alg zebranych z Morza Bałtyckiego. - Biowęgiel jest bardziej stabilny w glebie niż surowa biomasa i jeszcze lepiej zatrzymuje jony miedzi oraz cynku, dbając jednocześnie o zdrowie pożytecznych mikroorganizmów glebowych - wytłumaczyła Natalia Niedzbała, która wspólnie z Instytutem Ogrodnictwa w Skierniewicach sprawdza, jak takie dodatki wpływają na "zdrowie" gleby, czyli na różnorodność pożytecznych mikroorganizmów.
Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej tłumaczą, że celem ich badań jest pokazanie, iż proste i naturalne rozwiązania mogą skutecznie konkurować z drogimi technologiami stosowanymi w remediacji skażonej gleby. Ich zdaniem wykorzystanie odpadów z tartaków czy liści oznacza niższe koszty i daje szanse na przywrócenie naturze terenów, które do tej pory uważano za bezpowrotnie skażone.
Opracował Franciszek Wajdzik
Źródło: PAP
Źródło zdjęcia głównego: Shutterstock