Загрязнение почвы с каждым годом становится всё опаснее для сельского хозяйства в промышленных районах России. Группа почвоведов из Ростова определила, что опасность загрязнителей в почве зависит не столько от их общей концентрации, сколько от формы нахождения. В растениях накапливаются токсичные элементы – тяжёлые металлы, которые по пищевой цепи могут попадать в продукты питания. От них растения растут медленнее, падает урожайность. Продукция, в которой накоплены свинец, цинк и другие элементы, потенциально опасна для животных и человека.
Исследования поддержаны грантом президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ № 19-74-00085). В них приняла участие лауреат именной стипендии Русского географического общества в номинации "За успехи в научной и образовательной деятельности в сфере географии и смежных наук" Марина Бурачевская.
Среди загрязняющих веществ тяжёлые металлы имеют особое экологическое и биологическое значение. Тяжёлые металлы — медь (Cu), никель (Ni), цинк (Zn), кадмий (Cd), свинец (Pb), а также металлоиды — мышьяк (As) — несут большую экологическую опасность, так как попадая в определённую среду, они надолго или навсегда остаются в ней. Даже такие микроэлементы, как, например, медь (Cu) или цинк (Zn), при значительных концентрациях в окружающей среде переходят в разряд загрязняющих веществ.
"Наши исследования в основном направлены на изучение подвижности элементов. Подвижность — это токсичность элемента, которая определяется формой его нахождения, составом и свойствами среды, где элемент находится. Поэтому главной целью проекта является изучение механизмов видообразования металлов и металлоидов в почве и донных отложениях. Важно найти и применить экспресс-метод оценки загрязнения, который был бы одновременно и максимально информативным", — пояснила Марина Бурачевская.
Во время исследований учёные смоделировали опыт с искусственным загрязнением почв и донных отложений легкорастворимыми соединениями тяжёлых металлов, а также мышьяка. В чистую почву добавляли загрязнители раздельно и совместно, оставляли на шесть месяцев, периодически увлажняя.
Дозы загрязнения имитировали уровень содержания поллютантов (прим.ред. — загрязнителей), встречаемых в техногенно загрязнённых почвах и донных отложениях, соответствуя невысокому, высокому и очень высокому загрязнению.
Так, исследователи изучили состав соединений тяжёлых металлов и мышьяка. Оказалось, что большая часть поллютантов находится в недоступном для растений виде, однако при увеличении степени загрязнения растёт и количество доступных для растений соединений, что опасно для окружающей среды и человека.
"Мы используем комплексный подход, сочетающий инновационные и классические химические и физические методы анализа. Полученные результаты также помогут прогнозировать экологические риски во время увеличения техногенной нагрузки на экосистему", — подытожила Марина Бурачевская.